互感和自感课件上课用.pptxVIP

第四章《电磁感应》第六节

《互感和自感》

下图为法拉第的实验装置，当一个线圈中的电流变化时，另一个线圈中为什么会产生感应电流呢？

一、互感现象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，称为互感电动势。利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。变压器就是利用互感现象制成的。

研究自感现象问题：K接通瞬间，线圈中会有电流，那么线圈L本身会不会产生感应电动势（感生电动势）？LK

实验一：2、再调节变阻器R1使两个灯泡都正常发光。3、断开开关S，然后再闭合，观察现象1、调节变阻器R的电阻，使R和线圈电阻相同。LA1RA2SR1现象：灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。

问题：与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮？解释：在接通电路的瞬间，电路中的电流增大，穿过线圈L的磁通量也随着增大，因而线圈中必然会产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，所以通过A1的电流只能逐渐增大。

实验二：问题：断开电路时，电路为什么会闪亮一下？ALS现象：S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。

现象：S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。解释：在电路断开的瞬间，通过线圈的电流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很快减少，因而在线圈中产生感应电动势。虽然这时电源已经断开，但线圈L和灯泡A组成了闭合电路，在这个电路中有感应电流I感通过，所以灯泡不会立即熄灭。

二、自感现象由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。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。

三、自感系数自感系数的单位：亨利（1）决定线圈自感系数的因素：自感电动势的大小：与电流的变化率成正比自感系数L－简称自感或电感实验表明，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。

小明去断开正在工作的大功率电动机的开关时，被突然产生的电火花击中了，想一想，为什么？自感现象的防止

变压器、电动机等器材都有很大的线圈，当电路中的开关断开时，会产生很大的自感电动势，使得开关的金属片之间产生电火花，烧蚀接触点，甚至引起人身伤害。

因此，电动机等大功率用电器的开关应该装在金属壳中。最好使用油浸开关，即把开关的接触点浸在绝缘油中，避免出现电火花

延时继电器试说明这种继电器的工作原理。

自感现象的防止：在一些精密仪器中为了消除使用过程中电流变化引起的自感现象，往往采用双线绕法。

5、自感现象应用日光灯结构：

四、磁场的能量问题：在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。添加标题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。添加标题

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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。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。