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1、第 三 章 电 磁 感 应第6节 自感现象 涡流 制作人：王正武 2015.11.23本课任务：1、了解自感现象及其应用2、了解电感器3、了解涡流及其应用一、复习一、复习1 1、回顾：回顾：在做在做3.1-53.1-5（右图）的实验（右图）的实验时，由于线圈时，由于线圈A A中电流的变化，它产中电流的变化，它产生的磁通量发生变化，磁通量的变化生的磁通量发生变化，磁通量的变化在线圈在线圈B B中激发了感应电动势。中激发了感应电动势。互感。互感。 线圈线圈A A中电流的变化会引起线圈中电流的变化会引起线圈A A中激发感应中激发感应 电动势吗？电动势吗？2、提出问题引入新课、提出问题引入新课新授：1
2、、自感现象：自感现象：由于导体由于导体本身的电流发生变化而本身的电流发生变化而产生产生 的电磁感应现象叫做自感现象。的电磁感应现象叫做自感现象。 3、自感现象对电路的影响、自感现象对电路的影响观察两个实验观察两个实验演示实验一：开关闭合时的自感现象演示实验一：开关闭合时的自感现象要求和操作要求和操作： A A1 1、A A2 2是规格完全一样的灯是规格完全一样的灯泡。闭合电键泡。闭合电键S S，调节变阻器，调节变阻器R R，使，使A A1 1、A A2 2亮度相同，再调节亮度相同，再调节R R1 1，使两灯正常发光，然后断开，使两灯正常发光，然后断开开关开关S S。重新闭合。重新闭合S S，观
3、察到什，观察到什么现象？么现象？ 灯泡灯泡A A2 2立刻正常发光立刻正常发光，跟线圈，跟线圈L L串联的灯泡串联的灯泡A A1 1逐渐亮逐渐亮起来。起来。现象：现象：分析分析：接通电路的瞬间，电流增大，穿过线圈的磁通量也接通电路的瞬间，电流增大，穿过线圈的磁通量也增加，在线圈中产生感应电动势，它将阻碍原电流增加，在线圈中产生感应电动势，它将阻碍原电流的增加，所以的增加，所以A1中的电流只能逐渐增大，中的电流只能逐渐增大， A1逐渐逐渐亮起来。亮起来。 线圈中出现的感应电动势只是阻碍了原电流的变线圈中出现的感应电动势只是阻碍了原电流的变化（增加），而非阻止，所以虽延缓了电流变化的化（增加），而
4、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，进程，但最终电流仍然达到最大值， A1最终达到最终达到正常发光正常发光按图连接电路。开关闭合按图连接电路。开关闭合时电流分为两个支路，一时电流分为两个支路，一路流过线圈路流过线圈L L，另一路流，另一路流过灯泡过灯泡A A。灯泡。灯泡A A正常发光正常发光 把开关断开，注意观察灯把开关断开，注意观察灯泡亮度泡亮度演示实验二演示实验二：开关断开时的自感现象开关断开时的自感现象要求要求：线圈线圈L的电阻较小的电阻较小现象现象：开关断开时，灯开关断开时，灯A先更亮后再熄灭先更亮后再熄灭 电路断开时，线圈中的电流减小而导致磁电路断开时，线圈
5、中的电流减小而导致磁通量发生变化，通量发生变化，产生自感电动势阻碍原电产生自感电动势阻碍原电流的减小，流的减小，L中的中的电流只能从原值开始逐渐电流只能从原值开始逐渐减小，减小，S断开后，断开后，L与与A组成闭合回路，组成闭合回路，L中中的电流从的电流从A中流过，所以中流过，所以A不会立即熄灭，不会立即熄灭，而能持续一段发光时间而能持续一段发光时间分析分析：用电路图分析实验二用电路图分析实验二结论：1导导体体中中电电流流变变化化时时，自自身身产产生生感感应应电电动动势势，这这个个感应电动势感应电动势阻碍阻碍原电流的变化原电流的变化2 2自自感感现现象象：由由于于导导体体本本身身的的电电流流发发
6、生生变变化化而而产产生生的电磁感应现象，叫做自感现象的电磁感应现象，叫做自感现象3 3自自感感电电动动势势：在在自自感感现现象象中中产产生生的的感感应应电电动动势势，叫做自感电动势叫做自感电动势注意注意： “阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”，电流原来怎么变化电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用起延迟作用。二、电感器二、电感器 自感系数自感系数 1 1电感器：电路中的线圈又叫电感器。电感器：电路中的线圈又叫电感器。2 2、自感系数、自感系数L L：（1 1）描述电感器的性能的，简称）描述电感器的性能的，简称自感或电感自感或电
7、感。（2 2）L L大大小小影影响响因因素素：由由线线圈圈本本身身的的特特性性所所决决定定，与与线线圈圈是是否否通通电电无无关关它它跟跟线线圈圈的的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关。形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关。 线线圈圈越越长长，单单位位长长度度上上的的匝匝数数越越多多，截截面面积积越越大大，自自感感系系数数就就越越大大，有有铁铁芯芯时时线线圈圈的的自自感系数比没有铁芯时要大得多感系数比没有铁芯时要大得多3 3、电电感感器器的的特特性性：阻阻碍碍电电流流的的变变化化，对对交交流流电电有阻碍作用。有阻碍作用。4 4、上节学到的变压器，实际上也是电感器。、上节学到的变压器，实际上也是
8、电感器。三、自感现象的应用和防止三、自感现象的应用和防止 1 1应应用用：在在各各种种电电器器设设备备、电电工工技技术术和和无无线线电电技技术术中中应应用用广广泛泛。如如日日光光灯灯电电子子镇镇流流器器中，有电阻器、电容器、电感器件中，有电阻器、电容器、电感器件2 2危害：危害： 在在切切断断自自感感系系数数很很大大，电电流流很很强强的的电电路路的的瞬瞬间间，产产生生很很高高的的自自感感电电动动势势，形形成成电电弧弧，在在这这类类电电路路中中应应采采用用特特制制的的开开关关，精精密密电电阻阻可可采采用用双双线线并并绕绕来来清清除除自自感现象感现象 四、涡流及其应用四、涡流及其应用1 1变变压压
9、器器在在工工作作时时，除除了了在在原原、副副线线圈圈产产生生感感应应电电动动势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。一一般般来来说说，只只要要空空间间有有变变化化的的磁磁通通量量，其其中中的的导导体体就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流2 2、应用：、应用：（1 1）新型炉灶）新型炉灶电磁炉。电磁炉。（2 2）金属探测器：飞机场、）金属探测器：飞机场、火车站安全检查、扫雷、探火车站安全检查、扫雷、探矿。矿。3 3、防止：铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成。、防止：铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成。一、
10、一、自感现象自感现象：由于导体由于导体本身的电流发生变化本身的电流发生变化而产生而产生的电磁感应现象叫做自感现象。的电磁感应现象叫做自感现象。二、两个演示实验：开关闭合和断开时的自感二、两个演示实验：开关闭合和断开时的自感现象。现象。 电路图、要求、操作、电路图、要求、操作、现象现象、原因分析、原因分析三、三、 电感器：在电路中，电感器：在电路中，线圈又叫电感器线圈又叫电感器。小结：小结：五、电感器的主要作用：阻碍电流的变化，对交流电五、电感器的主要作用：阻碍电流的变化，对交流电 有阻碍作用有阻碍作用六、六、自感现象的应用和防止自感现象的应用和防止 1应用：在各种电器设备、电工技术和无线电技术
11、中应用：在各种电器设备、电工技术和无线电技术中 应用广泛。应用广泛。2危害：在切断电路的瞬间，形成电弧。不安全。危害：在切断电路的瞬间，形成电弧。不安全。七、七、涡流及其应用、防止。涡流及其应用、防止。四、自感系数四、自感系数L：1、描述电感器的性能的，简称、描述电感器的性能的，简称自感或电感自感或电感。2、L大小影响因素：大小影响因素：由线圈本身的特性所决定，由线圈本身的特性所决定，与线圈是否通电无关与线圈是否通电无关它跟线圈的形状、长它跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关，线圈越长，短、匝数、有无铁芯等因素有关，线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，自感单位长度上的匝数越多，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有铁芯时要大得多 例例1 1. .如图如图12-8-112-8-1所示，电路中，所示，电路中，L L为自感系数较大为自感系数较大的线圈，开关接通且稳定后的线圈，开关接通且稳定后L L上电流为上电流为1A1A，电阻，电阻R R上电上电流为流为0.5A0.5A，当，当S S突然断开后，突然断开后，R R上的电流由上的电流由 A A开始开始 ，方向是，方向是 . .例题：例题：作业布置：作业布置： P P69 69 问题与练习问题与练习 1 1
