课程内容
《互感和自感、涡流 电磁阻尼和电磁驱动》
在法拉第的试验中两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?
一、互感现象
1、当一个线圈中电流变化,在另一个线圈中产生感应电动势的现象,称为互感。互感现象中产生的感应电动势,称为互感电动势。
2、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间。
二、自感现象
1、由于导体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。
自感电动势的作用:阻碍导体中原来的电流变化。
三、自感系数
1、自感电动势的大小:与电流的变化率成正比
E=L(△I/△t)
2、自感系数L——简称自感或电感
(1)决定线圈自感系数的因素:
实验表明,线圈越大,越粗,匝数越多,自感系数越大。另外,带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。
(2)自感系数的单位:亨利,简称亨,符号是H。
常用单位:毫亨(mH) 微亨(μH)
四、磁场的能量
例题:如图所示的电路中,D1和D2是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其阻值与R相同。在电键接通和断开时,灯泡D1和D2亮暗的顺序是( )
A、接通时D1先达最亮,断开时D1后灭
B、接通时D2先达最亮,断开时D2后灭
C、接通时D1先达最亮,断开时D2后灭
D、接通时D2先达最亮,断开时D1后灭
五、涡流
1、当线圈中的电流随时间变化时,这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流——涡流。
2、金属块中的涡流也要产生热量。
3、应用
(1)利用 a、真空冶炼炉 b、探雷器
(2)减少
线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器。
减少涡流的途径:
a、增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢。
b、用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。
六、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,安培力的方向总是阻碍导体的运动——电磁阻尼。
七、电磁驱动
如果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的作用,安培力使导体运动起来,这种作用常常成为电磁驱动。
交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。
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王老师
女,中教高级职称
一直担任高中物理的教学工作,有清晰的理性思维,丰富的高考备考经验,教学方式严谨、活泼。