自感现象的应用PPT演示文稿(1)

分。
变压器
在交流电路中，电感元件可以组 成变压器，实现电压和电流的变
换，以及电气隔离。
无功补偿
在交流电网中，电感元件可以用 于无功补偿，提高电网的功率因
数，改善电能质量。
电感元件在滤波电路中的应用
低通滤波器
电感与电容元件可以组成低通滤波器，允许低频信号通过，抑制 高频信号。
高通滤波器
利用电感元件，可以组成高通滤波器，用于消除低频噪声，提取高 频信号。
电工学自感互感ppt课件
• 自感现象 • 互感现象 • 电感元件的特性 • 电感元件的应用 • 自感和互感的实验研究
01 自感现象
自感现象的定义
自感现象
当一个线圈中的电流发生变化时 ，会在自身产生一个感应电动势 ，阻碍电流的变化，这种现象称 为自感现象。
产生原因
由于磁场的变化导致线圈中的磁 通量发生变化，从而产生感应电 动势。
03 电感元件的特性
电感元件的电压电流关系
总结词
电感元件的电压和电流之间存在相位差，即电压超前电流90 度。
详细描述
当交流电通过电感元件时，由于磁场的变化，会产生感应电 动势，这个电动势会阻碍电流的变化。因此，电感元件的电 压和电流之间存在相位差，即电压超前电流90度。
电感元件的功率损耗
总结词
带通滤波器与带阻滤波器
通过调整电感与电容的参数，还可以实现带通或带阻滤波，允许或 抑制特定频段的信号通过。
电感元件在谐振电路中的应用
1 2 3
串联谐振
在串联谐振电路中，电感与电容的阻抗相互抵消 ，使得整个电路呈现纯阻性。此时，电流最大， 而电压与电阻成正比。
并联谐振
在并联谐振电路中，电感与电容的电流相互抵消 ，总电流为零。此时，电压最大，而电流与电阻 成正比。

的应用， 如日光灯、变压器等。通过实验演示 和探究，有助于学生深入理解自感现 象的本质和应用，提高对电路的分析 和设计能力。
04
自感现象的实际应用
电磁炉的工作原理
电磁炉利用自感现象产生高频交变磁 场，通过磁力线切割锅具产生大量涡 流，使锅具自身快速发热，从而实现 烹饪食物的目的。
动态自感与静态自感
总结词
动态自感和静态自感是根据自感现象中磁场变化的形式不同而划分的两种类型。
详细描述
动态自感是指磁场随时间变化而产生的自感现象，其特点是自感电动势与磁场的 变化率成正比。静态自感则是当磁场在空间位置上发生变化时产生的自感现象， 其特点是自感电动势与磁通量的变化率成正比。
自感的决定因素
次级线圈中感应出电压。
变压器在电力系统中发挥着重要 的作用，用于调节电压和传输电
能。
继电器的工作原理
继电器利用自感现象实现电流 的控制和保护功能。
当电流通过继电器线圈时，会 产生磁场，使衔铁吸合，进而 带动触点组动作，实现电路的 通断控制。
继电器广泛应用于自动化控制 、电力保护、电机控制等领域 。
理论模型不完善
目前对自感现象的理论模 型仍不完善，缺乏对自感 现象的深入理解和解释。
应用领域有限
目前自感现象的应用主要 集中在某些特定领域，尚 未得到广泛应用和推广。
未来研究的方向和展望
探索新的实验方法
未来研究需要探索新的实验方法 ，提高实验验证的精度和可靠性
。
完善理论模型
加强对自感现象的理论研究，完善 理论模型，为应用提供更可靠的依 据。
详细描述
电磁感应定律指出，当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势，从而产生电 流。这个电流会产生自己的磁场，对原磁场的变化产生阻碍作用，这就是自感 现象。

感电动势产生，这电动势（ D ）
A. 有阻碍电流的作用，最后电流由I0 减少到零
B. 有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0
C. 有阻碍电流增大的作用，因而电流I0保持不变
D. 有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大
到2 I0
L
提示：线圈中的电流不能突变 I0
S
R
R
例3. 如图所示的电路，L是自感系数较大的线圈，
LA
·R
C
R1 B P
例4. 如图14所示的电路，L1和L2是两个相同的小 电珠，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与
R相同，由于存在自感现象，在电键S接通时，
___L_1___灯先亮；S断开时，___L_2___灯先熄灭。
L1
L2
L
R
S
例5、 如图示a、b的电路中，电阻R和自感线圈L的 电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达 到稳定，灯泡A发光，则 （ A D ）
A. 在电路a中，断开S后，A将逐渐变暗
B. 在电路a中，断开S后，A将先变得更亮，然后渐暗
C. 在电路b中，断开S后，A将逐渐变暗
D. 在电路b中，断开S后，A将先变得更亮，然后渐暗
AL
L
（a）
R
（b）
S
RA
S
例6、 如图所示，是测量自感系数L很大的线圈直
流电阻的电路，L两端并联一只电压表，用来测量
自感线圈的电压，在测量完毕后，将电路解体时应
（ B） A. 先断开S1 B. 先断开S2 C. 先拆除电流表 D. 先拆除电阻R
L
V
R
A
S2
S1
日光灯的构造
日光灯 ——镇流器跟灯管串联，启动器跟灯管并联, 电路图如右图。

45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非自感现象的应用.ppt Nhomakorabea件正 式版
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒

和21
之1间1 的
21 K111 (0 K1 1)
同理 12 K222 (0 K2 1)
因为 21 MI1 , 12 MI2
I1
I2
又有 可得
11 L1I1 , 22 L2I2 M K1K2 L1L2 K L1L2
12
(0 K 1)
K K1K2
回路１和回路２之间的耦合因数。
练习
——王国维（清）
王国维
王国维（1877——1927）， 字静安，一字伯隅，号观堂，浙 江海宁人。清秀才。早年研究哲 学、文学，受德国唯心主义哲学 和资产阶级文艺思想影响。是我 国近代美学史上融中西美学为一 体的第一人。著有《曲录》、 《宋元戏曲考》、《人间词话》 等美学作品。生平著有作品62种， 以《观堂集林》最著名。
【作者简介】
柳永
凤栖梧
雨霖铃
柳永，字耆卿，初名三变，福建崇 安人。他一生仕途坎坷，到晚年才中进 士。在北宋著名词人中，他的官位最 低，但在词史上却占有重要地位。他是 北宋第一个专力写词的作者，也是第一 个大量写作慢词的词人。他能自制新 曲，音律谐婉。他的词，铺叙展衍，不 事雕饰。在宋词的发展中，有开疆拓土 之功。他的词通俗浅近，旖旎近情。深 受人们的喜爱。
12
d
1
2
dt
M
d I2 dtLeabharlann 21d 21 dtM
d I1 dt
互感应
例13-7 一长直螺线管，单位长度上的匝数为n0,另 一半经为r的圆环放在螺线管内，圆环平面与管轴 垂直。求螺线管与圆环的互感系数。
r
解：设螺线管内通有电流i1，螺线管内磁场为B1。
B1 0ni1
通过圆环的21全磁B通1为r r 0ni

周幽王拍着手说：“好极了，就这么办吧!” 他们上了骊山，真的把烽火点了起来。临近的诸侯得
到了这个警报，赶紧带领兵马来救。没想到赶到那儿，却 听到山上一阵阵欢快的奏乐声和唱歌声，大伙儿都愣了。
诸侯知道上了当，都憋了一肚子气回去了。褒姒见此情景 真的笑了。
周幽王见娘娘笑了，就赏给了虢石父一千两黄金。 周幽王为取得褒姒欢心，后来干脆把王后和太子废了， 立褒姒为王后，立褒姒生的儿子伯服为太子。 原王后的父亲是申国的诸侯，他知道这个消息后，非 常气愤，于是，就联合犬戎进攻周朝的都城镐京。 周幽王连忙下令点起骊山的烽火。烽火台上，白天浓
褒家的人千方百计要把褒响救出来，就在乡下买了一个非常漂 亮的姑娘，献给周幽王，替褒响赎罪。这个姑娘算是褒家人，叫褒 姒。
周幽王十分宠爱褒姒，可是，褒姒自从进宫以后，没有笑过一 次。周幽王送给她各种珍奇礼物，想尽各种古怪的办法叫她笑，但 都没有成功。于是周幽王 在宫中悬赏：“如果谁能让王妃娘娘笑一 下，就赏他一千两黄金。”
白炽灯
日光灯
1、结构
日光灯灯管
氩气、低压水银蒸汽
2、工作条件： 起辉电压：700V以上 工作电压：40W灯管100V左右
两端灯丝 给气体加 热 并给
气体加上 高电压
发出紫外线
在高压 下导电
受到紫外 线照射时
荧光粉发 出可见光
镇流器结构和作用：
启动时提供瞬时高压 正常工作时降压限流
启动器组成和作用：
史,传说等,加以整理,在班上交流。
长城建筑小常识:长城是防御性的军事设施, 由城墙,敌台,墙台,城堡关城.烽火台等构成。
有关长城的传说:孟姜女哭长城,周幽王 烽火戏诸侯,击石燕鸣,父子喜相逢,康熙 叫关工匠巧算城墙砖……

自感现象在其他物理领域的应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
自感现象不仅在电磁学中有应用，在其他物理领域也有广 泛的应用。
在电路学中，自感现象可以用来解释线圈中的电流变化和 感应电动势的产生；在电磁场理论中，自感现象是研究磁 场和电场相互转化和作用的重要方面；在物理学实验中， 自感现象的应用也十分常见，例如测量线圈的自感系数等。
线圈的自感系数
总结词
自感系数是衡量线圈自感能力的一个 物理量，它与线圈的匝数、线圈的直 径、线圈的材料等因素有关。
详细描述
自感系数是描述线圈自感能力的物理 量，它与线圈的匝数、线圈的直径、 线圈的材料等因素有关。自感系数越 大，表示线圈的自感能力越强。
线圈的互感系数
总结词
互感系数是衡量两个线圈之间互感能力的物理量，它与两个 线圈的相对位置、线圈的匝数、线圈的材料等因素有关。
01
1. 将电源、电感线圈、开关、电阻、电流 表、电压表按照电路图连接。
03
02
实验步骤
04
2. 闭合开关，观察电流表和电压表的读数， 记录下来。
3. 迅速断开开关，观察电流表和电压表的 读数，记录下来。
05
06
4. 重复实验多次，取平均值。
实验结果分析和结论
实验结果分析
在迅速断开开关时，电流表读数突然变小，而电压表读数突然升高，这说明在开关断开瞬间，线圈中 产生了感应电动势，阻碍了电流的变化。
电磁炉的工作原理
电磁炉利用自感现象产生高频交变磁 场，当有导磁性锅具放在炉面上时， 锅具中会产生涡流，实现烹饪加热。
电磁炉的效率高、热损失小，是现代 厨房中的常见设备之一。
其他自感现象的应用实例
感应式开关

在自感现象中产生的感应电动势．
4．自感系数
(1)定义：描述
自身特性的物理量，又称自感或电感．
(2)物理意义：表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量． (3)大小的决定因素：与线圈的大小、形较状慢、匝的数亮以阻及碍有无 等因素有关． (4)单位：国际单位是亨利，简称起亨来，符号是 ，常用的还有毫亨(mH)和
BD [启动器接通后再断开时，镇流器产生瞬时高压，而不是接通时产生 高压，故 A 错误；日光灯正常工作时，因交流电通过镇流器产生自感电动势， 起降压、限流作用，故 B 正确；保证日光灯管正常工作，此时有电流通过日光 灯管，灯管两端电压小于 220 V，故 C 错误；启动器在启动时，相当于自动开 关的作用，启动后双金属片恢复原状，故 D 正确．]
[合 作 探 究·攻 重 难]
通电时 断电时
电流逐渐增大， 灯泡逐渐变亮
电流逐后逐渐减小达到 稳定 电路中稳态电流为 I1、I2 ①若 I2≤I1，灯泡逐渐变暗 ②若 I2>I1，灯泡闪亮后逐渐变暗 两种情况灯泡电流方向均改变
对自感现象的分析 灯泡亮度的变化分析 与线圈串联的灯泡 电路图
(3)线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关． ( )
(4)日光灯使用的是稳恒电流．
()
(5)日光灯正常发光后，启动器就不起什么作用了．
()
(6)镇流器只起升压作用．
很低
()
【提示】 (2)当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同．
高压
(4)日光灯使用的是交变电流．
降压限流
日光灯启动时，通提电供线圈 ；日光灯启动后，
4．启动器
启动器的作用： ．
H
103
106

紫外灯
拓展 荧光高压汞灯
感应圈
白炽灯
日光灯
1、结构
日光灯灯管
氩气、低压水银蒸汽
2、工作条件： 起辉电压：700V以上 工作电压：40W灯管100V左右
两端灯丝 给气体加 热 并给
气体加上 高电压
发出紫外线
在高压 下导电
受到紫外 线照射时
荧光粉发 出可见光
镇流器结构和作用：
启动时提供瞬时高压 正常工作时降压限流
启动器组成和作用：
起到一个开关的作用
能使动靜触片 不产生电火花 保护触点
氖泡 电容器
日光灯电路图
日光灯
电流流向
镇流器和启动器在电路中的作用
镇流器在启动时产生瞬时高压，在正 常工作时起降压限流的作用。启动器 起自动开关的作用。
思考：
• 如果日光灯的启动器丢失，作为应急 措施，可以用一小段带绝缘外皮的导线 来启动日光灯吗？怎么做？
三明二中物理组
形式多样日光灯
应用广泛的日光灯
日光灯优点
（1）比白炽灯省电。发光效率是白炽灯 的5-6倍
（2）日光灯的发光颜色比白炽灯更接近 日光，光色好，且发光柔和。
（3）白炽灯：寿命短，普通白炽灯的寿 命只有1000 -3000小时之间。日光灯寿命较 长，一般有效寿命是3000-6000小时。

1．实验器材： 规格完全一样的灯
泡A1、A2，电键S，滑 动变阻器R ，带铁芯的 线圈Ｌ，电源，导线若 干。
2．实验过程： 如上图，将灯泡Ａ2与变阻器Ｒ串联，
灯泡Ａ1与带铁芯的线圈Ｌ串联，它们都连 到同一个电源上。闭合开关，调整变阻器 使两个灯泡亮度相同，然后断开开关Ｓ。
重新闭合S，观察到什么现象？
S，滑动变阻器R ， 带铁芯的线圈Ｌ，电 源，导线若干。
2．实验过程： 如上图连接电路，开关闭合时，电流
分为两个支路，一路流过线圈Ｌ，另一路 流过灯泡Ａ。灯泡Ａ正常发光。
把开关Ｓ断开，注意观察小灯泡的亮 度。
3．实验现象： 开始时灯泡Ａ正常发光，然而当开关
断开时，灯A先变得更亮后再熄灭。
4．过程分析： 电路断开时，线圈中
自感系数较大 D、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的
自感电动势也较大
例2、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， L
A
当断开电键的瞬间会有 A
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
例3.如图所示，两个电阻均为R，电感
2．如图所示，多匝电感线圈的电阻和电 池内阻都忽略不计，两个电阻的阻值都是R， 电键S原来打开，电流为I0，今合上电键将一 电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，这 电动势（ D ）
A． 有阻碍电流的作用，最后 电流由I0 减少到零
B． 有阻碍电流的作用，最后 电流总小于I0
C． 有阻碍电流增大的作用， 因而电流I0保持不变
D． 有阻碍电流增大的作用， 但电流最后还是增大到2I0
3．关于日光灯的工作原理，下列说法 正确的（ BC ）

(2)正常发光: 日光灯正常发光时,镇流器与两灯丝及 灯管内的汞蒸气组成闭合电路,由于镇流器的线圈产 生自感现象,阻碍通过灯管的电流变化,起降压限流作 用,确保日光灯正常工作.
电路接通后,该部分不再发热,动触片冷却后将再次断开
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
电路断开瞬间 产生瞬时高压
法拉第和他的实验线圈
互感现象
在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相 连，但当一个线圈中的电流发生变化时，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 现象叫做互感。这种感应电动势叫做互感电动势
互感现象
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的应用 如：变压器
例5、如图所示,多匝电感线圈的电阻和电池内阻都 忽略不计,两个电阻的阻值都是R,电键S原来打开,电 流为I0,今合上电键将一电阻短路,于是线圈有自感电 动势产生,这电动势 D A. 有阻碍电流的作用,最后电流由I0 减少到零 B. 有阻碍电流的作用,最后电流总小于I0 C. 有阻碍电流增大的作用,因而电流I0保持不变 D. 有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是增大到2I0
例4(双)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 启动器 光粉发出可见光 AB 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 镇流器 B.启动器如果被击穿了(短路), 220V 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

1.当线圈中电流改变时，线圈中会产生自感电动势， 自感电动势方向与原电流方向 （ ） A．总是相反 B．总是相同 C．电流增大时，两者方向相反 D．电流减小时，两者方向相同
2. P、Q两灯相同，L电阻不计，则 A．S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会才熄灭 B．S接通瞬间，P、Q同时达正常发光 C ． S断开瞬间，通过P的电流从右向左 D．S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反
有无铁芯有关
单位：亨利(H) 1H=103mH=106μH
三、自感现象的应用
1．应用：在各种电器设备、电工技术和无线电技术中。 如日光灯电子镇流器中，有电阻器、电容器、电感器件
三、自感现象的危害与防止 危害：在切断自感系数很大， 电流很强的电路的瞬间， 产生很高的自感电动势， 形成电弧。在这类电路中 应采用特制的开关， 精密电阻可采1)开关S刚合上前启动器D的静触片和动触片是__(填接通、断 开)．
(2)开关S刚合上时，220V电压加在___使__灯发出红 光．
(3)日光灯启辉瞬间，灯管两端电压__220V(填大于、等于、小
于)．
(4)日光灯正常发光时，启动器D的静触片和动触片 ____(填接触、断开)．
A．接通时，LA先达最亮，断开时，LA后暗
B．接通时，LB先达最亮，断开时，LB后暗
5.自感系数为100mH，通入变化规律如图的电流。从0 到2s时间内自感电动势大小是____V；
在2到4s时间内自感电动势大小是____V； 在4到5s时间内自感电动势大小是____V。
0.2，0，0.40
日光灯的构造
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，叫做自感 现象。这种现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。
自感电动势的大小：在自感现象中，穿过线圈的磁