1、第六節(jié)第六節(jié) 互感和自感互感和自感第四章電磁感應(yīng)第四章電磁感應(yīng) 在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒(méi)有在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒(méi)有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)時(shí)，在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？電動(dòng)勢(shì)呢？1 1、 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感互感。互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感互感電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)。2 2、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之

2、間兩個(gè)線圈之間, ,且可發(fā)生于且可發(fā)生于任何兩個(gè)相互任何兩個(gè)相互靠近的電路靠近的電路之間之間. .一、互感現(xiàn)象一、互感現(xiàn)象3 3、利用互感現(xiàn)象，可以把能量從一個(gè)線圈傳、利用互感現(xiàn)象，可以把能量從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈。因此，互感現(xiàn)象在電工技術(shù)遞到另一個(gè)線圈。因此，互感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。 1 1、由于導(dǎo)體、由于導(dǎo)體本身的電流本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象。二、自感現(xiàn)象二、自感現(xiàn)象2 2、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) -叫叫自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)。 自感電動(dòng)勢(shì)的作用：自感電

3、動(dòng)勢(shì)的作用： 阻礙阻礙導(dǎo)體中導(dǎo)體中原來(lái)的電流變化原來(lái)的電流變化。 注意：注意： “阻礙阻礙”不是不是“阻止阻止”，電流，電流原來(lái)怎么變化原來(lái)怎么變化還是怎么變還是怎么變，只是變化變，只是變化變慢了，即對(duì)電流的變化起慢了，即對(duì)電流的變化起延遲作用延遲作用。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 A A1 1、A A2 2 使用規(guī)格完全一樣的燈泡。使用規(guī)格完全一樣的燈泡。 閉合電鍵閉合電鍵S S，調(diào)節(jié)變阻器，調(diào)節(jié)變阻器 R R 和和 R R1 1 ，使，使A A1 1、 A A2 2亮度相同且正常發(fā)光亮度相同且正常發(fā)光. . 然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S S。 重新閉合重新閉合S S，觀察到什么現(xiàn)象？，觀察到什么現(xiàn)象？ 燈泡燈

4、泡A A2 2立刻正常發(fā)光立刻正常發(fā)光， 跟線圈跟線圈L L串聯(lián)的燈泡串聯(lián)的燈泡A A1 1逐漸逐漸亮起來(lái)亮起來(lái)。 電路接通時(shí)，電流由零開(kāi)始增加，穿過(guò)電路接通時(shí)，電流由零開(kāi)始增加，穿過(guò)線圈線圈L L的磁通量逐漸增加，的磁通量逐漸增加，L L中產(chǎn)生的感應(yīng)電中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)的電流方向相反，阻礙動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)的電流方向相反，阻礙L L中電流增加，即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)中電流增加，即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間。間。現(xiàn)象現(xiàn)象分分析析實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2 接通電路，待燈泡接通電路，待燈泡A A正常正常發(fā)光。然后斷開(kāi)電路，觀察發(fā)光。然后斷開(kāi)電路，觀察到什么現(xiàn)象？到什么現(xiàn)象？S S斷開(kāi)時(shí)，斷開(kāi)時(shí)

5、，A A 燈突然燈突然閃亮一下閃亮一下才熄滅。才熄滅。現(xiàn)象現(xiàn)象自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì) 磁通量變化率磁通量變化率 正比關(guān)系正比關(guān)系電 流 變 化 率電 流 變 化 率 正比關(guān)系正比關(guān)系正比關(guān)系正比關(guān)系對(duì)同一線圈對(duì)同一線圈: :電流變化快電流變化快, ,穿過(guò)線圈的穿過(guò)線圈的磁通量變化快磁通量變化快線圈中產(chǎn)生的自感線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)就大電動(dòng)勢(shì)就大. .電流變化慢電流變化慢, ,穿過(guò)線圈的穿過(guò)線圈的磁通量變化慢磁通量變化慢線圈中產(chǎn)生的自感線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)就小電動(dòng)勢(shì)就小. .對(duì)不同線圈對(duì)不同線圈:電流變化快慢一樣電流變化快慢一樣,自感電動(dòng)勢(shì)不同自感電動(dòng)勢(shì)不同tIEtILE1 1、自感系數(shù)、自感系

6、數(shù) L L - -簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱自感自感或或電感電感 三、自感系數(shù)三、自感系數(shù)2、 自感系數(shù)自感系數(shù) L 反映線圈反映線圈 自身的性質(zhì)自身的性質(zhì).tILE（1 1）決定決定線圈自感系數(shù)的線圈自感系數(shù)的因素因素： （2 2）自感系數(shù)的單位：）自感系數(shù)的單位： 亨利亨利 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱 亨亨 符號(hào)是符號(hào)是 H H 常用單位：常用單位： 毫亨（毫亨（mHmH） 微亨（微亨（H H） 實(shí)驗(yàn)表明，線圈越實(shí)驗(yàn)表明，線圈越長(zhǎng)長(zhǎng)，越，越粗粗，匝數(shù)，匝數(shù)越多越多，自感系數(shù)越大自感系數(shù)越大。 另外另外，帶，帶有鐵芯有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒(méi)的線圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)大得多。有鐵芯時(shí)大得多。問(wèn)題：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開(kāi)

7、關(guān)斷開(kāi)問(wèn)題：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間？甚至?xí)群螅瑹襞莸陌l(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間？甚至?xí)仍瓉?lái)更亮？試從能量的角度加以討論。原來(lái)更亮？試從能量的角度加以討論。 開(kāi)關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，能量?jī)?chǔ)存在磁場(chǎng)中能量?jī)?chǔ)存在磁場(chǎng)中. . 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成電能。場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成電能。四、磁場(chǎng)的能量四、磁場(chǎng)的能量閱讀教材最后一段閱讀教材最后一段P P2828，回答問(wèn)題：，回答問(wèn)題：1 1、線圈能夠體現(xiàn)電的、線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性慣性”, ,應(yīng)該怎樣理解？應(yīng)該

8、怎樣理解？2 2、電的、電的“慣性慣性”大小與什么有關(guān)？大小與什么有關(guān)？ 當(dāng)線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)當(dāng)線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動(dòng)勢(shì)都要阻礙線圈中電流的變化，使線圈中的電流都要阻礙線圈中電流的變化，使線圈中的電流不能立即增大到最大值不能立即增大到最大值 或或不能立即減小為零不能立即減小為零 電的電的“慣性慣性”大小決定于線圈的自感系數(shù)大小決定于線圈的自感系數(shù) 1 1、演示自感的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所、演示自感的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，示，L L是電感線圈，是電感線圈，A A1 1、A A2 2是相同是相同的燈泡，的燈泡，R R阻值與阻值與L L的直流電阻值的直流電阻值相同。當(dāng)開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到合

9、上時(shí)，相同。當(dāng)開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到合上時(shí)，觀察到的自感現(xiàn)象是觀察到的自感現(xiàn)象是 比比 先亮，先亮，最后達(dá)到同最后達(dá)到同樣亮樣亮。A2A1 L A1R A2 S R1練習(xí)：練習(xí)： A2 A1 L A1R A2 S R12 2、右圖中，電阻、右圖中，電阻R R的電阻值和電的電阻值和電感感L L的自感系數(shù)都很大，但的自感系數(shù)都很大，但L L的直的直流電阻值很小，流電阻值很小，A1A1、A2A2是兩個(gè)規(guī)是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡。則當(dāng)電鍵格相同的燈泡。則當(dāng)電鍵S S閉合閉合瞬間，瞬間， 比比 先亮，最先亮，最后后 比比 亮亮 。 A1A23 3、如圖所示，、如圖所示，L L為自感系數(shù)較大的為自感系數(shù)較大的線圈，電路

10、穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開(kāi)電鍵的瞬間會(huì)有當(dāng)斷開(kāi)電鍵的瞬間會(huì)有( )( )A . A . 燈燈A A立即熄滅立即熄滅 B . B . 燈燈A A慢慢熄滅慢慢熄滅C . C . 燈燈A A突然閃亮一下再慢慢熄滅突然閃亮一下再慢慢熄滅D . D . 燈燈A A突然閃亮一下再突然熄滅突然閃亮一下再突然熄滅L AA小小 結(jié)結(jié)1 1、 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感互感。互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感互感電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)。2、由于導(dǎo)體由于導(dǎo)體本身的電流本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象。3 3、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫 自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)。（1 1）自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)體中）自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)體中 原來(lái)的電流變化。原來(lái)的電流變化。（2 2）自感電動(dòng)勢(shì)大小：）自感電動(dòng)勢(shì)大小：4 4、自感系數(shù)、自感系數(shù)L L：與線圈的大小、形狀、：與線圈的大小、形狀、 圈數(shù)及有無(wú)鐵心有關(guān)圈數(shù)及有無(wú)鐵心有關(guān)5 5、磁場(chǎng)具有能量、磁場(chǎng)具有能量