PPT《夏春阳》

夏春阳 互感与自感现象

一、互感现象 问题:在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢? 两个线圈之间并没有导线相连,但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 ,这种感应电动势叫做 利用互感现象可以把 由一个线圈传递到另一个线圈.变压器就是利用互感现象. 互感现象 互感电动势 能量 互感应用 (1). 收音机里的 磁性天线 利用互感将广播信号从一个线圈传送给另一线圈. (2). 延时继电器 K D C A B S 特别提醒:互感是一种常见的电磁感应现象!要注意,它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且可以发生于任何相互靠近的电路之间. 隔空传声 互感应用

1 产生电磁感应的条件是什么?

2 在图-1接通S,B线圈会不会产生感应电动势?为什么?

3 在图-2中接通S,线圈会不会产生感应电动势?为什么? 这种由于导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象是一种特殊的电磁感应现象 A 图―2 S A B 图―1 S 由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象叫自感现象. 为什么灯 立即亮 灯 要过会儿亮呢 A B , ? 通电自感 再看一遍 现象分析 通电自感 现象分析 为什么灯 立即亮 灯 要过会儿亮呢 A B , ? A B 分析B灯 S接通 穿过线圈的电流I 增大 穿过线圈的磁通量增大 线圈产生感应电动势 B灯逐渐亮 流过A、B灯的电流随时间怎样变化? 阻碍电流增大 ? ? ? ? 分析B灯IA IB I t A B A B 线圈中出现的感应电动势只是阻碍了原电流的变化,而非阻止,所以虽延缓了电流变化的进程,但最终电流仍然达到最大值,B最终会正常发光. 为什么灯不是立即熄灭,而要闪亮一下才熄灭. 断电自感 再看一遍 现象分析 为什么灯不是立即熄灭,而要闪亮一下才熄灭 现象分析 断电自感 通过线圈的电流I 减小 穿过线圈的磁通量减小 线圈产生感应电动势 灯逐渐熄灭 流减小(补偿) S断开 ? ? ? ?

1 感应电流方向如何?

2 原电流方向如何? O t I

3 通过灯的电流怎样变化? 阻碍电

1 通电自感:电流通过线圈时,线圈产生磁场,线圈因此具有磁场能,即刚通电时,电能首先要转化为线圈磁场能,再才转化为B灯的电能,故B灯过一会儿才亮. A B

2 断电自感:S断开前,线圈中有电流,则线圈中有磁场能,S断开后,线圈存有的磁场能通过灯释放出来,使灯延迟熄灭. 在自感现象中产生的电动势叫自感电动势,用E表示. 总是阻碍电流的变化,即延缓电流变化. 自感电动势的方向 结论 增反减同导体电流增加时,阻碍电流增加,此时自感电动势方向与原电动势(原电流)方向相反;

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动势(原电流)方向相同 结论 与电流的变化率成正比 E=L 自感系数L 公式E=L 中的比例恒量L叫自感系数,简称 自感 或 电感 自感系数由线圈本身的性质决定,与线圈是否通电无关. 它跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关,线圈越长,单位长度的匝数越多,截面积越大,自感系数就越大,有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多. 特别提醒在国际单位制中是亨利,简称亨,符号是H. 常用的单位还有豪亨(mH)和微亨(μH)1H=103 mH=106 μH 如果通过线圈的电流在1秒内改变1安培时,产生的电动势是1伏特,这个线圈的自感系数就是1亨利. 亨利(Henry,Joseph 1797-1878) 美国物理学家,1832年受聘为新泽西学院物理学教授,1846年任华盛顿史密森研究院首任院长,1867年被选为美国国家科学院院长.他在1830年观察到自感现象,直到1932年7月才将题为《长螺线管中的电自感》的论文,发表在《美国科学杂志》上.亨利与法拉第是各自独立地发现电磁感应的,但发表稍晚些.强力实用的电磁铁继电器是亨利发明的,他还指导莫尔斯发明了第一架实用电报机. 亨利的贡献很大,但是从来不发表或者申请发明的专利权和发现的优先权.但人们没有忘记这些杰出的贡献,为了纪念亨利,用他的名字命名了自感系数和互感系数的单位,简称 亨 .