2.4互感和自感(共25张PPT)

(共25张PPT)
2.4互感和自感
1．产生感应电流的条件是什么？
2．引起回路磁通量变化的原因有哪些？
思考
闭合电路磁通量发生变化
磁感应强度B变化
有效面积S变化
外磁场变化
A
B
A
B
× × ×
× × ×
× × ×
互感：没有导线相连彼此靠近的两个线圈，当其中一个线圈的电流变化时，它所产生的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象。
线圈本身的电流变化能引起感应电动势吗？
演示实验一：
2、再次合上开关，观察两灯明亮情况
1、灯泡L1、L2完全相同，先合上开关S，调节变阻 器R1的电阻，使两个灯泡L1和L2的亮度相同。然后断开开关S。
现象：
L2立即发光，L1稍后发光，稳定后亮度一样
与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮？
L2
所以灯泡L1只能慢慢亮起来。
与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮？
阻碍
产生
形成
产生
引起
引起
B变
I变
ф变
E感
I感
B感
解释：
穿过线圈L的磁通量也增大，
线圈中产生感应电动势，
阻碍线圈电流的增大，
闭合的瞬间，线圈电流突然增大(变化)
结果：阻碍线圈中电流增大，使得流过线圈的电流
逐渐增大到最大值
演示实验二：
1.合上开关，调节R使灯泡正常发光，断开电路
2.观察灯泡亮度变化情况
现象：
断开开关，L1闪亮一下才熄灭
灯泡为什么闪亮一下才灭？
灯泡
灯泡为什么要过一会才灭？
阻碍
产生
形成
产生
引起
引起
B变
I变
ф变
E感
I感
B感
解释：
断开的瞬间，线圈的电流突然减小(变化)
穿过线圈L的磁通量也减少
线圈中产生感应电动势
阻碍线圈电流减小
线圈L和灯泡L1组成的闭合电路中有感应电流通过，流过灯泡的电流与流过线圈的电流一样。
而线圈中电流要比流过小灯泡的电流大，所以灯泡会闪亮一下才熄灭。
结果：阻碍线圈中电流减小，使得流过线圈的电
流逐渐减小到零
1.由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。
2.自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
3.自感电动势的作用：
一、自感现象
4.因自感现象的存在，使
线圈的电流不能突变
阻碍线圈电流的变化
增反减同
通电自感
断电自感
断电
通电
5.自感电动势的大小：与电流的变化率成正比
1.自感系数L：简称自感或电感
4.自感系数的单位：亨利简称亨，符号是 H。
2.自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力
3.自感系数L决定因素
线圈横截面积越大、匝数越多，L越大
有铁芯比没铁芯，L大得多
二、自感系数
由线圈的本身性质决定
跟线圈的形状、体积、匝数等因素有关
几亨
几十毫亨
几个微亨
1H=103mH=106μH
1.如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是
AD
A1
A2
R1
L
这句话如何理解
合上开关S接通电路时,
A2先亮,A1后亮,最后一样亮
B. 合上开关S接通电路时,
A1和A2始终一样亮
C. 断开开关S切断电路时,
A2立刻熄灭,A1过—会儿熄灭
D. 断开开关S切断电路时,
A1和A2都要过一会儿才熄灭
课堂练习
2.在左图所示的电路中,S闭合时流过电感线圈的电流是2A,流过灯泡的电流是1A,将S突然断开,则S断开前后,能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化的图线是右图中的
1
2
-2
-1
0
t
I/A
A
1
2
-2
-1
0
t
I/A
B
1
2
-2
-1
0
t
I/A
C
1
2
-2
-1
0
t
I/A
D
D
L
S
方法点拨:线圈中的电流不能突变
课堂练习
交流探讨
现象：L1逐渐熄灭
线圈电阻RL与灯泡电阻R灯的关系两种可能情况：
1.若RL≥R灯，
则：IL≤I灯
2.若RL则：IL>I灯
现象：L1先闪亮后才逐渐熄灭
3.如图所示,电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光.则
AD
A. 在电路甲中,断开S,D将逐渐变暗
B. 在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,
然后渐渐变暗
C. 在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗
D. 在电路乙中,断开S,D将变得更亮,
然后渐渐变暗
L
D
R
S
E
甲
L
D
R
S
E
乙
课堂练习
4.如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有（ ）
A . 灯A立即熄灭
B . 灯A慢慢熄灭
C . 灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭
D . 灯A突然闪亮一下再突然熄灭
A
L
A
课堂练习
日光灯灯管的两端各有一个灯丝,灯管内充有微量的氩和稀薄的汞蒸气,灯管内壁上涂有荧光粉.两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线,使涂在管壁上的荧光粉发出柔和的可见光．
灯管——内充水银蒸气，500V以上瞬间高压才能
启动，正常工作时所需电压低于220V
三.自感的典型应用——日光灯
1.日光灯的主要部件结构简介
(1)灯管
三.自感的典型应用——日光灯
(2)镇流器
镇流器是一个带铁芯的线圈,自感系数很大．
1.日光灯的主要部件结构简介
启辉器主要由电容器和封装在充有氖气的小玻璃泡中的静触片及由双金属片制成的U形动触片构成.
1.日光灯的主要部件结构简介
三.自感的典型应用——日光灯
(3)启辉器（启动器）
2.日光灯的电路图
三.自感的典型应用——日光灯
启辉器
电路断开瞬间产生瞬时高压
气体在高压电作用下被击穿,将电路接通
发射出的紫外线使荧光粉发光
日光灯启动原理
启辉器
①
②
降压限流
启辉器的主要作用是通过它的接通和断开过程,使镇流器产生瞬时高电压.
相当于自动开关
三.自感的典型应用——日光灯
3.各部件的作用
1）启辉器的作用
2）镇流器作用
①启辉器接通再断开的瞬间,镇流器能产生瞬时高压,加在灯管两端,使灯管中的气体导电,日光灯开始发光。
②在日光灯正常发光时,由于交变电流通过镇流器的线圈,线圈中产生自感电动势,总是阻碍电流的变化,这时镇流器起着降压限流的作用,保证日光灯的正常工作。
A.在日光灯正常工作后,如果取
走启动器,日光灯还能正常发光
B.启动器如果被击穿了(短路),
日光灯不能正常启动
C.镇流器在日光灯的灯管发光后,不再起任何作用
D.在日光灯中,镇流器的另一个作用是将交流电转换为直流电
启动器
220V
镇流器
AB
课堂练习
1.日光灯的主要部件有灯管、镇流器、启动器.日光灯灯管的两端各有一个灯丝,灯管内充有微量的氩气和稀薄的汞蒸气,灯管内壁上涂有荧光粉.两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线,使涂在管壁上的荧光粉发出可见光
2.如图所示的四个日光灯的接线图中,S1为启动器,S2为开关,L为镇流器,能使日光灯正常发光的是
AC
S2
课堂练习
课堂练习
3.关于镇流器的作用,下列说法中正确的是
A. 在日光灯点燃时,产生瞬时高压
B. 在起辉器两触片接通时,产生瞬时高压
C. 在日光灯正常发光后,起限流和降压作用
D. 在日光灯正常发光后,使日光灯两端电压稳定在220 V
AC