高中物理《自感》ppt课件（教科版）

6 . 自感 * * 被制成各种用途的线圈 各种用途的线圈元件 * * （一）自感现象 1.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。 2.自感现象中产生的电动势叫自感电动势。 自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。 【注意】“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还 是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。 * 【现象】在闭合开关S瞬间，D1立刻正常发光；D2逐渐亮起，要比D1迟一段时间才正常发光。 【原因分析】闭合开关S瞬间，线圈L自身的磁通量增加，产生感应电动势，这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化，即阻碍线圈中电流的变化，通过D2的电流不能立即增大，D2的逐渐变亮。 （1）通电自感现象 * （1）通电自感现象 作出闭合开关S后，通过灯泡D2的电流随时间的变化图像 * 【现象】在断开开关S瞬间，灯泡D（闪）亮一段时间再熄灭。 【原因分析】断开开关S瞬间，线圈L的磁通量减小，产生感应电动势，线圈L 和灯泡D组成闭合回路，灯泡在短时间内继续发光，延迟熄灭。 （2）断电自感现象 * （2）断电自感现象 作出灯泡D在闭合开关S前后，灯泡D的电流随时间变化的图像 【说明】灯泡D在闭合开关S后，当IL>ID时，灯泡D闪亮一下再熄灭。 * 通电自感中，开关接通瞬间，线圈L支路相当于断路（IL=0）；电路稳定时，线圈相当于导体。（电阻∞ R) 通电自感和断电自感的小结 断电自感中，开关断开瞬间，线圈L支路相当于电源（瞬时电流IL）。 * （3）什么情况下灯泡会闪亮一下再熄灭呢？ 在开关断开的瞬间，含有线圈L的支路中，线圈L相当于电源，电流I1不能立即减为0，而是逐渐减小，和含有灯A2 或灯A的支路构成闭合回路，如果I1大于原来通过灯A2或A的电流I2 ，则灯A2或A就会闪亮一下再熄灭。 * （二）自感系数 1.自感电动势的大小： 与电流的变化率成正比 2.自感系数 L－--简称自感或电感 3.自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力 （1）决定线圈自感系数的因素： （2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是H。 常用单位：毫亨（mH） 微亨（μH） 实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。 * 插入铁芯的线圈自感系数变大 * （1）自感的危害： （2）自感的消除———双线并绕： 在自感系数很大的电路中，切断电路瞬间产生很高的自感电动势，使开关闸刀与固定夹片之间的空气电离变成导体，这会烧坏开关，甚至危及工作人员安全。 两根平行导线中的电流大小相等、方向相反，它们的磁场（磁通量）相互抵消，电流变化时，不产生自感电动势，从而消除自感。 * 日光灯结构： （三）自感现象应用—日光灯 * 1.日光灯启动时需要一个瞬时 高压，正常发光时又需要一个 低于220V的工作电压。 2.自感系数较大的线圈（镇流器）在断开时能产生瞬时高压，可谁来充当自动开关？ ———启动器 E自 E E自+E L A * 1.启动时产生瞬时高压 2.工作时降压限流 镇流器的作用 * 见教材选修3-2 P24页 日光灯工作过程 * 例1.如图所示，当电键闭合后，通过灯泡A1的电流随时间变化的图像为 ___图；通过灯泡A2的电流随时间变化的图像为___图。 C A I t I t I t I t A B C D 0 0 0 0 * 使电路的电流减小，最后I0减小为零 有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I0 有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变 有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为2I0 例2.如图所示，两个电阻均为R，电感 线圈L的电阻及电池内阻均可忽略不计， S原来断开，电路中电流 ， 现将S闭合，于是电路中产生了自感电动势， 此自感电动势的作用是（ ） D * 例3、如图所示，S为启动器，L为镇流器，其中日光灯的 接线图正确的是：（ ） D * 1.关于自感现象，下列说法正确的是（ ） A.感应电流一 ... ...