高中物理-互感和自感
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高二物理教案互感和自感知识点1.互感现象是一种常见的电磁感应现象,如图4-6-1只要A线圈的电路中可变电阻的阻值R周期性地变化,那么A和B两个线圈之间就会发生互感现象。
例如电阻R增大,A中电流变小,B线圈中磁通量减少产生感应电流,感应电流产生的磁场也会引起A线圈中磁通量的变化,所以A、B两个线圈的磁通量是互相影响的,象这样两个互相靠近的线圈中只要有一个线圈中的电流变化,就会出现互感现象。
2.自感现象是因为线圈自身的电流变化而引起线圈的磁通量变化,由此产生的电动势叫自感电动势。
所以自感现象就是一种电磁感应现象。
自感现象既遵循法拉第电磁感应定律又遵循楞次定律。
只是因为自感线圈内的磁通量的变化率与线圈内的电流的变化率成正比例,所以电流变化越快自感电动势越大。
也就是说自感电动势与电流的变化率成正比,比例常数就是自感系数L,单位是亨利,符号是H。
3.因为自感现象是以电流变化为主线展开讨论的,所以在研究自感问题时,应首先研究电流的变化情况。
因电流的变化引起磁场的变化,磁场的变化引起磁通量的变化,磁通量的变化产生自感电动势,自感电动势总是阻碍电流的变化。
但阻碍电流的变化不等于阻止电流的变化。
4.在具体分析自感支路对其他电路影响时,如果自感支路的电流在减少则应该把产生自感电动势的线圈看作新的电源,新电源阻碍电流的减少;如果自感支路中的电流在增大,自感线圈就相当于一个接反了的电源,这一电源阻碍电流的增加。
5.线圈的自感系数是由线圈自身的性质决定的,与线圈中的电流无关。
这一点就象导体的电阻与导体中的电流无关一样。
影响线圈自感系数的因素很多(空心线圈的自感系数与单位长度的匝数的平方成正比,与线圈的体积成正比),但插入铁芯线圈的自感系数明显增大(约为103-104倍)。
6.磁场与电场一样也具有能量,磁场是由电流产生的,所以线圈中电流变化时磁场的能量就在变化;电场是由电荷产生的,所以电容器中电荷量变化时电场的能量就在变化。
第6节互感和自感1.当一个线圈中的电流变化时,会在另一个线圈中产生感应电动势,这种现象叫互感,互感的过程是一个能量传递的过程。
2.当一个线圈中的电流变化时,会在它本身激发出感应电动势,叫自感电动势,自感电动势的作用是阻碍线圈自身电流的变化。
3.自感电动势的大小为E =L ΔI Δt,其中L 为自感系数,它与线圈大小、形状、圈数,以及是否有铁芯等因素有关。
4.当电源断开时,线圈中的电流不会立即消失,说明线圈中储存了磁场能。
一、互感现象1.定义两个相互靠近的线圈,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的现象。
产生的电动势叫做互感电动势。
2.应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。
3.危害互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。
在电力工程和电子电路中,互感现象有时会影响电路正常工作。
二、自感现象和自感系数1.自感现象 当一个线圈中的电流变化时,它产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。
2.自感电动势 由于自感而产生的感应电动势。
3.自感电动势的大小E =L ΔI Δt,其中L 是自感系数,简称自感或电感,单位:亨利,符号为H 。
4.自感系数大小的决定因素自感系数与线圈的大小、形状、圈数,以及是否有铁芯等因素有关。
三、磁场的能量1.自感现象中的磁场能量(1)线圈中电流从无到有时:磁场从无到有,电源的能量输送给磁场,储存在磁场中。
(2)线圈中电流减小时:磁场中的能量释放出来转化为电能。
2.电的“惯性”自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。
1.自主思考——判一判(1)两线圈相距较近时,可以产生互感现象,相距较远时,不产生互感现象。
(×)(2)在实际生活中,有的互感现象是有害的,有的互感现象可以利用。
(√)(3)只有闭合的回路才能产生互感。
(×)(4)线圈的自感系数与电流大小无关,与电流的变化率有关。
高考物理必考知识点详解—互感和自感互感和自感是电工学中非常重要的概念,它们是电子电路中起着关键作用的基本参数。
它们共同决定了电子电路中电压、电流和功率的响应,并控制着电子电路性能。
一般来说,互感是英文Inductance的缩写,它含义是一个电路中能够诱发一个激励电场产生一个电磁感应电场的电气特性,它表示传递电路的感应性。
通常情况下,互感也称作电感,它通常是一个电感器,有一个线圈和一个电子器件,其受到的外部电源的影响,产生一个感应电流和电压,这与环的匝数有关。
电感的表示一般使用L开头的单位:感度(Henry,H)或纳秒(Nano,Ln)。
自感是英文Capacitance的缩写,它是电路中能够出现电容性现象的特殊性质。
它表示电路中一个电容器的容量大小,也可以表示一个电容器部分或全部电路分立元件彼此之间的电容量。
自感作为一个电路参数,可以提供一种方式来应用电容到电路中,它根据电路中两个相距较近的电极之间的距离而不同。
电容的表示一般使用C开头的单位:法拉(farad, F)或皮法拉(pF)。
实际上,互感和自感通常是必需的,它们是两个重要的概念,任何电子电路都需要这两个参数,以保证其功能正常。
互感和自感电路参数具有高度的易变性,能够根据电路中电磁场的变化而变化。
电容和电感的当量(i.e.对于电路的同等影响)是一种重要的参数,它通常表示电路中电感和电容的综合,能够提供一种计算电路参数的捷径。
高考考试中常考互感和自感的内容涉及到电容和电感的定义、共振、交流电路的参数等。
其中,电容和电感线圈的定义在于电路中介绍使用了大量的电感和电容参数;电路中电感和电容的共振说明了电路可以实现自动激励,从而提高频率增益;电路参数是指电路由电容、电感和参考阻塞电路构成的参数,它们可以有效地控制着信号的强度和方向。
高考中使用此种参数,以显示某一特定电路中电容和电感的关系,也显示了微弱的利用参数,以实现特殊的功能,如减小噪音等。
总之,互感和自感是高考物理中的重要内容,考生在备考高考时,应了解电容和电感的概念、特性以及其在电子电路中的作用,从而及时掌握考试的知识点和考点,取得理想的考试成绩。
第二章电磁感应第4节互感和自感【素养目标】1. 了解什么是互感现象,了解互感现象在生活和生产中的应用和防止。
2. 了解什么是自感现象,了解自感现象在生活和生产中的应用和防止;能够运用电磁感应的有关规律分析通、断电自感现象;了解自感电动势的计算式。
3. 知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的大小与哪些因素有关,知道它的单位。
【必备知识】知识点一、互感现象(1)定义:两个相互靠近的线圈,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的现象。
互感现象中,产生的电动势叫作互感电动势。
(2)应用:互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。
(3)危害:互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间,电力工程和电子电路中,有时会影响电路正常工作,这时要设法减小电路间的互感。
知识点二、自感现象(1)定义: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的现象。
由于自感而产生的电动势叫作自感电动势。
(2)自感电动势大小:正比于电流(或磁通量)的变化率公式:(1)E =n ·ΔΦΔt (2)E =L ·ΔI Δt(式中L 表示自感系数)方向:遵守楞次定律,即当原电流增大时,自感电动势与原电流方向相反;当原电流减小时,自感电动势与原电流方向相同作用:总是阻碍线圈中原电流的变化,即总是起着推迟电流变化的作用(2)自感系数物理意义:表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量大小的决定因素:与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关单位:国际单位是亨利,简称亨,符号是H,常用的还有毫亨(mH)和微亨(μH),1H=103mH=106μH知识点三、磁场的能量(1)自感现象中的磁场能量①线圈中电流从无到有时,磁场从无到有,电源的能量输送给磁场,储存在磁场中。
②线圈中电流减小时,磁场中的能量释放出来转化为电能。
互感与自感的关系互感和自感是两个物理概念,它们在电磁学和电路理论中起着重要的作用。
本文将探讨互感和自感之间的关系及其在电路中的应用。
一、互感和自感的定义互感是指两个或多个线圈或导体之间由于磁场的相互作用而产生的感应电势。
当电流通过一个线圈时,其磁场会影响附近的其他线圈,从而使其他线圈中有感应电势的产生。
这种现象称为互感。
自感是指电流通过一个线圈时,该线圈自身所产生的磁场对自身感应电势的影响。
当电流变化时,线圈中的磁场也会发生变化,从而在线圈中引起感应电势,这种现象称为自感。
二、互感和自感的关系互感和自感都是由于磁场变化而引起的感应电势,它们之间存在着密切的关系。
在电路中,互感和自感可以相互转换。
当两个线圈互相靠近时,它们之间会产生互感。
互感的大小与线圈的匝数、线圈之间的距离以及磁性材料的性质有关。
互感可以用数学公式表示为:M = k√(L1L2)其中,M表示互感系数,L1和L2分别表示两个线圈的自感系数,k表示两个线圈之间的耦合系数。
自感可以看作是互感的特殊情况,即只有一个线圈时的互感。
自感的大小与线圈的匝数、线圈的形状以及线圈中的电流有关。
自感可以用数学公式表示为:L = μ0μrN²A/l其中,L表示自感系数,μ0表示真空中的磁导率,μr表示线圈中的相对磁导率,N表示线圈的匝数,A表示线圈的横截面积,l表示线圈的长度。
互感和自感之间的关系可以通过互感和自感之比来描述,这个比值称为耦合系数。
耦合系数是一个介于0和1之间的数,表示互感和自感之间的相对强度。
当耦合系数等于1时,表示互感和自感完全一致;当耦合系数等于0时,表示互感和自感完全独立。
三、互感和自感的应用互感和自感在电路中有着广泛的应用。
它们可以实现信号的耦合、变压器的工作以及电路的滤波等功能。
1. 信号耦合:互感可用于将一个电路的信号传递到另一个电路中。
通过合适选择互感系数和耦合方式,可以实现信号的耦合和传输。
2. 变压器:变压器是基于互感的原理工作的。
高中物理自感和互感教案
教学目标:
1. 了解自感和互感的概念和相互关系;
2. 掌握自感和互感的计算方法;
3. 能够应用自感和互感的知识解决相关问题。
教学重点与难点:
重点:自感和互感的概念、计算方法及应用;
难点:自感和互感的数学表达和实际应用。
教学内容:
1. 自感的概念和计算方法;
2. 互感的概念和计算方法;
3. 自感和互感的应用。
教学过程:
一、导入(5分钟)
通过实验或教学视频展示一个电流通过线圈时产生的磁场现象,引出自感和互感的概念。
二、讲解(15分钟)
1. 自感的概念和计算方法;
2. 互感的概念和计算方法;
3. 自感和互感的关系和区别。
三、示例分析(15分钟)
通过一些例题,引导学生掌握自感和互感的计算方法,加深对概念的理解。
四、实验探究(20分钟)
让学生利用实验仪器进行自感和互感的实验,观察实验现象,将实验实效与理论知识联系起来。
五、应用练习(15分钟)
通过一些应用题,让学生应用自感和互感的知识解决问题,提升解题能力。
六、总结与拓展(10分钟)
总结本节课的重点知识点,强化学生对自感和互感的理解。
提醒学生在实际生活中的应用。
七、作业布置(5分钟)
布置相关的练习题,巩固本节课所学内容。
教学反思:
通过这堂课的教学,学生可以了解和掌握自感和互感的概念、计算方法及应用,有助于培
养学生的物理思维和解决问题的能力。
同时,教师要注意引导学生进行实验探究和应用练习,加深学生对知识的理解和运用。
2019高考物理第一轮备考互感与自感知识点在实际电路中,磁场的变化通常是由于电流的变化而引
起的,下面是互感与自感知识点,请大家认真学习。
1.互感现象
一个线圈中的电流变化时,所引起的磁场的变化在另一个线圈中产生感应电动势的现象叫做互感现象.这种感应
电动势叫做互感电动势.
2.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.
在自感现象中产生的电动势,叫做自感电动势 .
3.自感电动势的大小和方向
对于同一线圈来说,自感电动势的大小取决于本身电流变化的快慢,其方向总阻碍导体中原来电流的变化 .公式:E 自=L
4.自感系数
也叫自感或电感,由线圈的大小、形状、匝数及是否有铁芯决定,线圈越长、单位长度的匝数越多、横截面积越大,自感系数越大,若线圈中加有铁芯,自感系数会更大.单位:亨利(H).
5.涡流
(1)定义:当线圈中的电流随时间变化时,线圈附近的任
何导体中都会产生感应电流,电流在导体内形成闭合回路,
很像水的旋涡,把它叫做涡电流,简称涡流.
(2)特点:整块金属的电阻很小,涡流往往很大.
6.电磁阻尼与电磁驱动
(1)电磁阻尼:当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力总是阻碍导体的运动,这种现象称为电磁阻尼 .
(2)电磁驱动:磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,感应电流使导体受到安培力,安培力使导体运动,这种作用称为电磁驱动 .
查字典物理网小编为大家提供的2019高考物理第一轮备考互感与自感知识点就到这里了,愿大家都能好好努力,丰富自己,锻炼自己。
理解“自感”和“互感”的异同“自感”和“互感”是物理中非常重要的概念,也是一个非常基础而核心的理论,是理解电磁现象的基础。
在高一物理中,通过学习《自感》一章,我们可以更深入地了解这两个概念,理解它们之间的异同。
下面就让我们来详细讲解。
一、“自感”和“互感”的概念1.自感:所谓自感,就是指由自身产生的电磁感应现象。
一般来说,当电流在导体内产生变化时,就会产生自感现象。
这是由于这些电流经过导体后,会在导体内部激发出电磁波,从而导致电磁感应的现象。
2.互感:所谓互感,是指电路中两个线圈之间产生的电磁感应现象。
通俗来讲,当两个线圈相对放置并中间隔一定距离时,当一个线圈中有电流通过时,就会在另一个线圈中诱发电流的变化,这种现象就被称为互感。
总结一下它们的概念,自感是指一段电路中自身产生的电磁感应,而互感是指电路中两个线圈之间相互作用所产生的电磁感应。
二、自感和互感的异同从上面的定义中我们可以看出,自感和互感都是电磁感应现象,产生的原因不同,但都涉及到电流变化的概念。
通过对两者的比较,可以更清楚地了解它们之间的异同。
1.异同点一:作用对象自感和互感的最大区别就在于它们作用的对象不同。
自感是电路中产生的一段电磁感应,主要是由电流在自身中的变化引起的。
而互感则是由电路中不同线圈的互相作用产生的电磁感应。
一个线圈中的电流变化会影响到另一个线圈中电流的变化,由此引起电磁感应。
2.异同点二:磁通量大小自感和互感的磁通量大小也有所不同。
自感不但跟电流变化有关,同时还跟自身的线圈大小有关,线圈越大,自感就越强。
而互感则不仅跟电流变化有关,还与线圈之间的距离有关。
两个线圈之间的距离越小,互感就越强。
3.异同点三:表现形式另一方面,自感和互感的表现形式也有所不同。
自感主要表现为线圈中出现的电感现象,即线圈中有电流流动时,会在导体内部形成一个磁场,这个磁场会导致线圈内的电流有循环的趋势。
而互感则表现为另一个线圈中出现的电感现象,即线圈中的电流发生变化时,会在另一个线圈中诱发电流的变化。