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课件网) 2.4 互感和自感 第二章 电磁感应 学习目标 1.知道互感现象和自感现象的定义 2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其大小的决定因素 3.知道自感现象的利弊及其利用和防止理解 4.能够通过电磁感应的相关知识分析通、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题 观察与思考 1 当线圈靠近电磁炉时:灯泡为什么会发光?手机为什么能够被充电? 1、当一个线圈中电流变化,在另一个线圈中产生感应电动势的现象,称为互感。互感现象中产生的感应电动势叫互感电动势。 一、互感现象 原磁场方向 原磁通变化 感应电流 感应磁场 互感现象 2 城乡变压器 (2)应用:传递能量和传递信息 安检仪 无线充电 互感的危害与防止 应用 影响因素:匝数、有无铁芯、形状、大小、相对位置等 实际上互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,也可以发生在任何两个相互靠近的电路之间,影响电路的正常工作 手机发射出的无线电波(射频电磁辐射),能使接收无线电的天线感生射频电流。当射频电流在金属导体间环流时,遇到锈蚀或接触不良,就会产生射频火花。 通过双线绕法减少互感带来的影响 在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用双线并绕的方法,如图所示.其道理是( ) A.当电路中的电流变化时,两股导线产生的自感电动势相互抵消 B.当电路中的电流变化时,两股导线产生的感应电流相互抵消 C.当电路中的电流变化时,两股导线中原电流的磁通量相互抵消 D.以上说法都不对 练一练 C 思考与讨论 1 线圈中电流发生变化,是否也会在自己的回路里产生电动势? 通电自感现象 2 闭合电键时 通电自感实验电路: S闭合 线圈的电流I和磁通量φ增大 过程: S A1 I1 B原 B感 I1 R I2 A2 反向感应电动势 灯泡并不立即变亮 逐渐变亮 E 结论1:自感电动势的作用———阻碍”原电流的增加,但最终没有“阻止”其增加。 观察与思考 2 (1)电键闭合瞬间你看到什么现象? (2)你是否可以尝试解释这一现象? 断电自感现象 3 电键断开时 断电自感实验电路: S I I B原 I B感 A S断开 线圈的电流I、磁通量Φ减小 过程: 产生感应电动势 线圈与灯泡形成闭合回路 灯泡并不立即熄灭 结论2:自感电动势的作用———阻碍”原电流的减少,但最终没有“阻止”其减少。 观察与思考 3 (1)电键断开瞬间你看到什么现象? (2)你是否可以尝试解释这一现象? 断电自感实验现象解释 3 (2)闪亮一下的原因 分析: 断电前根据电路中并联规律,若线圈L的电阻小于灯泡的电阻,则有IL>IA,断电后,线圈L由于自感作用,将阻碍自身电流的减小,结果线圈中的电流IL反向流过灯泡,然后逐渐减弱,所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现。 断开前 断开后 L L A A 思考与讨论 3 断电时,与线圈并联的灯泡一定会闪亮一下后在慢慢熄灭吗? (1)不能认为任何断电现象灯都会闪一下 ①当IL>IA时,会闪一下,再逐渐熄灭; ②当IL
IA。 自感电动势的方向 4 (1)导体电流增加时,阻碍电流增加,此时自感电动势方向与原电流方向相反; (2)导体电流减小时,阻碍电流减小,此时自感电动势方向与原电流方向相同. 增 反 减 同 开关闭合时电流是逐渐增大的 开关闭合时电流是瞬间增大 三、用电流传感器显示自感对电流的影响 用传感器演示自感对电路中电流的影响 5 探究:自感电动势的大小与哪些因素有关? 回忆 法拉第电磁感应定律 自感电动势的大小为 决定线圈自感系数大小的因素有线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯等。 由法拉 ... ...