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课件网) §2.4 互感和自感 通电线圈回路电流变化 磁场发生变化 灯泡回路线圈磁通量变化 产生感应电 动势 产生感应电流 电动势从何而来? 变 感 互感现象 一.互 感 1.定义: 当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势,这种现象叫做互感,这种感应电动势叫做互感电动势. 2.拓展:互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间. 3.应用:利用互感现象可把能量由一个线圈传到 另一个线圈. 例:变压器 不直接用导线与MP4连接,能否利用互感知识让音箱响起MP4中动听的歌曲呢?你觉得还需要什么器材?怎么做?有没有办法让声音变响(变轻)? 设计实验 MP3 S 互感现象不但可以实现能量的传递,还能实现信息的传递。 收音机里的“磁性天线”利用互感现象把广播电台的信号从一个线圈传送到另一个线圈。 传递能量(变压器) 传递信息 互感现象的应用 互感现象的防止 磁环 电源线和数据线里通过的都是变化的电流,它们会和靠近的电脑等器件发生互感现象,影响其正常工作。 ■如何设计实验电路? ■预测一下实验现象? 思考与讨论 ■当线圈中电流发生变化时,自身的回路中是否还有电磁感应现象呢? S A B R IA B原 B感 E IA IB ■如何改进实验电路? ■如何解释实验现象? 电源 自感 自身的内部磁场变化 自身的磁通量变化 自身的感应电动势产生 S A B R 自身的电流变化 二、自感现象 1.定义:由于导体本身的电流发生变化而产生的 电磁感应现象叫做自感现象。在自感现象中产生 的感应电动势叫自感电动势。 2.自感现象产生的原因 : 导体本身电流变化,引起自身磁通量的变化。 S B R ■预测一下实验现象? ■如何改进实验电路? ■线圈中电流增加时, 会产生自感电动势, 那么线圈中电流减少 时,又会怎么样呢? ■如何解释实验现象? 思考与讨论 I I B原 E I B感 A 改变条件,学生对比体验。 (1)线圈圈数从220匝减为110匝。 (2)取掉线圈的铁心。 感受自感 “千人震”实验 人人人 自感系数 描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量 ◆决定因素 线圈的匝数 是否有铁芯 线圈的大小 线圈的形状 亨利(H) ◆物理意义: ◆单位: 甲 在铁芯上绕了几千匝的线圈,乙 空芯线圈,丙 一条导线弯了几匝的线圈 自感系数 约瑟夫·亨利 Henry Joseph 1797-1878 美国著名物理学家,1867年起, 任美国科学院第一任院长; 1829年制成了能提起一吨重铁 块的电磁铁; 1830年发现电磁感应现象, 比法拉第早一年; 1832年发现了电流的自感现象; …… 从来不申请专利 无偿贡献给社会 二、自感现象 1.定义:由于导体本身的电流发生变化而产生的 电磁感应现象叫做自感现象。在自感现象中产生 的感应电动势叫自感电动势。 2.自感现象产生的原因 : 导体本身电流变化,引起自身磁通量的变化。 3.自感电动势公式: 4.自感电动势作用:阻碍导体中原来电流的变化。 ①导体中原电流增大时,自感电动势阻碍它增大。 ②导体中原电流减小时,自感电动势阻碍它减小。 “阻碍”不是“阻止”,电流还是要变化的。 自感现象的应用 L很大 自感现象的防止 油浸开关 双线绕法 问题:在断电自感的实验中,开关断开切断了电路与电源的连接,氖管却能闪亮一下?试从能量的角度加以解释。 开关闭合时线圈中有电流,电流产生磁场,能量储存在磁场中,开关断开时,线圈作用相当于电源,把磁场中的能量转化成电能。 磁场的能量 磁场也是能量的载体。通电线圈的能量是以磁场能量的形式储存在线圈磁场中。 小结 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。互感现象产生的感应电动势,称为互感电动势。 2.由于导体本身 ... ...