互感和自感ppt

7-4

自感与互感

一、学习目标

1．知道什么是互感现象和自感现象。

2．知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。 3．知道自感现象的利与弊及对它们的利用和防止。 4．能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因及磁场的能量转化问题。

二、温故知新：

什么是电磁感应？什么是楞次定律？

三、新课

1、互感：

如下图，在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中通以电流时，在另一个线圈中我们连入电流计，发现指针偏转，为什么？

什么是互感？什么是互感电动势？

2、变压器： 打开书131页 如图9-4-2，在铁心上绕着两个线圈，其中一个与电源相连，叫做 ，（ ） 另一个和负载负载相连，叫做（ ）原线圈电流变化时，在副线圈中同时造成了 的变化，而且在每一匝中 都相等，按照电磁感应定律，原线圈两端的电压U1和副线圈两端电压U2的比等于之比，即

，

如果n2>n1,则，这种变压器叫做，如果n2<n1,则 ，这种变压器叫做 。

3、自感：

（1）实验一：

先合上开关S，调节变阻器R的电阻，使同样规格的两个灯泡A1和A2

高中物理互感、自感和涡流讲与练

知识要点：

一、互感现象

两个相邻的线圈，当一个线圈中的电流变化时在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫做互感。这种感应电动势叫做互感电动势。变压器就是利用互感现象制成的。

二、自感现象

1．自感：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势，这种现象叫做自感，相应的电动势叫做自感电动势。 2．典型电路：

A A1 L L A2 R S R’ S E E

3．规律：自感电动势大小 E?L?I ?t 自感电动势方向服从楞次定律，即感应电流总是阻碍原电流的变化。

4．自感系数：公式E?L?I中的L叫做自感系数，简称自感或电感。自感系数与线圈?t的大小、形状、匝数以及是否有铁芯等因素有关。

三、涡流

1．定义：块状金属在磁场中运动，或者处在变化的磁场中，金属块内部会产生感应电流，这种电流在整块金属内部自成闭合回路，叫做涡流。

2．热效应：金属块中的涡流要产生热量。如果磁通量变化率大，金属的电阻率小，则涡流很强，产生的热量很多。利用涡流的热效应可以制成高频感应炉、高频焊接、电磁炉等感应加热设备。变压器、电机铁芯中的涡流热效应

哈尔滨理工大学

大学物理《自感与互感》作业卷（二十）

姓名 年级 专业 学号

1、 一无铁芯的长直螺线管，在保持其半径和总匝数不变的情况下，把螺线管拉长一些，

则它的自感系数将 。

2、 一同轴电缆，芯线是半径为R 1的空心导线，外面套以同轴的半径为R2的圆筒形金属

网，芯线与网之间的绝缘材料的相对磁导率为 ? r 。试求单位长度电缆上的自感。 3、 两根平行的长直导线，横截面的半径都是 a，中心线相距d，属于同一回路。设两导线

内部的磁通都可略去不计,证明:这样一对导线单位长度的自感系数为L??0d?aln.?a

4、 如图所示，一根长直导线与一等边三角形线圈ABC共面放置，三角形高为 h ，AB边

平行于直导线，且与直导线的距离为 b 。三角形线圈中通有电流I = I0 sin ?t ，电流I的正方向如箭头所示，求直导线中的感生电动势。

5、 如图，彼此紧靠的绝缘的导线绕成一个线圈，其A端用焊锡将两根导线焊在一起，另

一端B处作为连接外电路的两个输入端。则整个线圈的自感系数为 。

哈尔滨理工大学

大学物理《自感与互感》作业卷（二十）

1、 一无铁芯的长直螺线管，在保持其半径和总匝数不变的情况下，把螺线管拉长一些，则它的自感系数将 。

2、 一同轴电缆，芯线是半径为R 1的空心导线，外面套以同轴的半径为R2的圆筒形金属网，芯线与网之间的绝缘材料的相对磁导率为 r 。试求单位长度电缆上的自感。

3、 两根平行的长直导线，横截面的半径都是 a，中心线相距d，属于同一回路。设两导线 内部的磁通都可略去不计,证明:这样一对导线单位长度的自感系数为L 0d aln. a

4、 如图所示，一根长直导线与一等边三角形线圈ABC共面放置，三角形高为 h ，AB边平行于直导线，且与直导线的距离为 b 。三角形线圈中通有电流I = I0 sin t ，电流I的正方向如箭头所示，求直导线中的感生电动势。

5、 如图，彼此紧靠的绝缘的导线绕成一个线圈，其A端用焊锡将两根导线焊在一起，另一端B处作为连接外电路的两个输入端。则整个线圈的自感系数为 。

题4图 题5图

中小学一对一辅导专家

学大教育学科教师辅导教案

组长审核：

学员编号 学员姓名 授课主题 教学目的 教学重点 授课日期及时段 马铭昊 辅导科目 年 级 物理 高三 课时数 学科老师 2课时 马灵敏 互感、自感、涡流、电磁阻尼、电磁驱动 1．了解互感现象的电磁感应特点。 4．认识互感和自感是电磁感应现象的特例，感悟特殊现象中的普遍规律。 自感现象产生的原因及特点。 2016年1月2日 19:00--21:00(第11次课) 教学内容 结论：线圈中电流发生了改变，产生了变化的磁场，导致电流表所在的线圈磁通量发生变化，产生了感应电流，所以电流表发生了偏转。 知识点一：互感、自感 一、互感 前面我们学习了电磁感应现象，了解了几种不同形式的电磁感应现象。如磁铁向线圈中插入或拔出时、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时等，都会引起感应电动势，发生电磁感应现象。你们认为引起电磁感应现象最重要的条件是1

楞次定律和自感现象

第二章《楞次定律和自感现象》课堂检测

班级： 姓名： 座号： 成绩：

一、单项选择题（每题4分）

1．处在磁场中的一闭合线圈，若没有产生感应电流，则可以判定（ ）

A．线圈没有在磁场中运动 B．线圈没有做切割磁感线运动

C．磁场没有发生变化 D．穿过线圈的磁通量没有发生变化

2．在电磁感应现象中，下列说法正确的是（ ）

A．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反 B．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流 C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流 D．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化

A．跟通过线圈的电流大小有关 B．跟线圈中的电流变化大小有关

C．跟线圈中的电流变化快慢有关 D．跟穿过线圈的磁通量大小有关

4．电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的

正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接

近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况

是（ ）

A．从a到b，上极板带正电 B．从a到b，下极板带正电

C．从b到a，上极板带正电

4/20/2014 数字化智能探究实验报告 9:53 PM

实验名称：多谐振荡电路 自感现象

姓名: 班级: 学号:

实验目的:

观察和了解自感现象

实验器材:

H型电压传感器两只、计算机、IDES电学实验箱、学生电源、连接导线。

实验原理：

电感线圈中由于自身电流的变化而引起感应电流的现象，称为自感现象。原理图如下：

自感现象原理图

接通电源的瞬间呈阻性的信道信号立刻达到最高值，呈感性的信道信号则较为缓慢；而断电时，呈感性的信道信号缓慢减小，而在它的作用下，呈阻性的信道信号电流瞬间反向，且与呈感性的信道中电流大小相等。

实验内容:

1. 取出两只H型电压传感器，分别接入计算机；

2. 将H型电压传感器与实验箱连接，并将电感接到电路中，然后接通实验箱电

源；

3. 打开实验软件，点击菜单“实验目录—电磁学实验—自感现象实验”，进入

专项实验界面；

4. 点击“记录”按钮，将通断电开关拨到接通位置，1-2秒后拨到断开位置，

断开1-2秒后，点击“停止”按钮完成实验数据的记录，点击“绘制曲线”按钮，设置X轴为时间，Y轴为电压1，点击“确定”按钮绘制实验曲线1，点击“绘制曲线”按钮，设置X轴为时间，Y轴为电压2

目 录

第一章 电流互感器 ..................................................................................................................................... 1

1 电流互感器概述 ............................................................................................................................... 1 2 电流互感器的额定值 ....................................................................................................................... 1 3 电流互感器基本特性 ......................................................................................

4.6 互感和自感

一.复习目标

1.熟练掌握基础知识：互感现象和互感电动势、自感现象和自感电动势、自感系数 2. 会灵活运用公式求感生电动势，会利用自感现象和互感现象解释相关问题 二.考点梳理（阅读教材，自主完成） （一）互感现象

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制成的。

(二)自感现象

自感现象：由于 发生变化而产生的电磁感应现象。 自感电动势：在 现象中产生的感应电动势。

在自感现象中，自感电动势的产生是由于导体本身的电流发生了变化而引起的，而自感电动势却总是阻碍导体中原来电流的变化的。

特点：自感电动势总是 导体中原来电流的 的。

具体而言：① 如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大 ② 如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小 （三）自感系数

理论分析表明： E= 。

L称

选修3-2第四章第6节互感和自感

一、教材分析

本节内容是电磁感应现象在技术中的应用，也是学生在认知上对电磁感应规律的进一步巩固与深化。教材对互感部分内容的编写比较简单，在学生熟悉的法拉第的实验中抽象出自感的概念，然后简介其应用和防止，《山东省学科指导意见》中对互感的要求仅局限于“知道互感现象是一种常见的电磁感应现象”，所以课堂应把重心降落在对自感的教学中。但教材对自感的编写顺序是：提出自感概念→演示实验（通电自感）→理论分析→演示实验（断电自感）→理论分析→……按这样的顺序开展教学虽然条理性比较强，但不能很好地激发学生探索规律的积极性，没有真正发挥出对学生思维创新能力的培养功能。

二、学情分析

学生已经学习了电路的基本常识以及电磁感应的相关规律，学会判断回路是否会产生感应电流以及感应电流的方向，而且还掌握了感应电动势的大小与什么因素有关。即已经学会对互感现象的分析，但头脑中没有互感这个概念而已，也没有意识到当通过线圈变化的电流时，线圈本身也会产生电磁感应现象。学习中对自感现象的解释以及分析相关的自感现象是学生遇到的最大挑战。

三、教学目标

（一）知识与技能

1．知道什么是互感现象和自感现象。

2．知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小