物理电工电子类第二节 自感 互感精品备课课件ppt

这是一份物理电工电子类第二节 自感 互感精品备课课件ppt，共36页。PPT课件主要包含了主要内容，自感现象，荧光灯工作原理，互感现象，变压器，PART01，思考与讨论，自感电动势，PART02，PART03等内容，欢迎下载使用。
发电站的电压如何转换成高压输送到各地，在生活区附近又如何降低为生活电压呢？
我们知道，只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就 会产生感应电动势和感应电流。如果闭合回路中的导体或者线圈 本身的电流变化导致磁通量变化，又将出现什么现象呢？
线圈中电流发生变化，是否也会在自己的回路里产生电动势？
当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场激发出本身感应电动势。这种现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。
【观察与体验】通电自感现象实验
当线圈中电流突然增大时，线圈中会产生一个与原电流方向相反的感应电流，阻碍线圈中原电流的变化。
自感现象中产生的感应电动势。
当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象。
L 称为线圈的自感系数，简称自感或电感，单位为H（亨）。
自感电动势的大小与线圈本身电流变化的快慢有关。用公式可表示为
在生产生活中有很多自感现象的应用。如荧光灯、汽车发动机的点火、煤气灶电子点火器等都是利用了断电自感产生高压的原理。
灯管内充有稀薄的水银蒸气和微量的惰性气体，管壁涂有荧光粉，当水银蒸气导电时发出紫外线，荧光粉受到紫外线照射后发出可见光。
关键部分是绕在闭合铁心上的线圈，断电时会产生自感现象，产生感应电动势。
观察实验现象，你能解释为什么吗？
为什么能听见由手机输出的声音？
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应用。如变压器就是利用互感现象制成的。
互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且可以发生于任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程中和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，要设法减小互感。
【观察与体验】 两个线圈的电磁感应现象
当线圈A中电流变化时，在线圈B中产生感应电动势的电磁感应现象称为互感现象，互感现象中产生的感应电动势称为互感电动势。
它不仅发生于绕在同一个铁心的两个线圈之间，也可以发生在任何两个相互靠近的电路之间。
在互感现象中，两个回路并没有直接产生电的联系，而是通 过磁的联系把能量从一个线圈传递到另一个线圈。
电能在线圈A中转换为磁能，并传递到线圈B，在线圈B回路中将磁能转换为电能，符合能量守恒定律。
生产生活中各种用电设备工作时的电压往往是不同的，为了 适应各种需求，需要将交变电流的电压升高或降低。怎样实现电 压的高低变换呢？
主要由闭合铁心和绕在铁心上的两个线圈组成。
一个线圈与交流电源连接，称为一次绕组；另一个线圈与负载连接，称为二级绕组。线圈由漆包线绕制而成，铁心由涂有 绝缘漆的硅钢片叠压而成。
变压器的工作原理是互感，一次绕组流过交变电流时，由于 电流的大小、方向在不断变化，所以电流激发出的磁场也在不断 变化，变化的磁场在二次绕组中产生感应电动势。在输入电压一 定时，当一次、二次绕组的匝数不同时，二次绕组输出的电压也 不同。
在忽略一次、二次绕组的电 阻和各种电磁能量损失的情况下，一次、二次绕组的电压之比等 于这两个线圈匝数之比，用公式表示为
变压器在工作时，线圈中有电阻，电流通过会产生焦耳热损耗一小部分能量，铁心在交变磁场中激发出的感应电流也会产生热量，这些因素都会导致能量的损失。
把忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器称为理想变压器，它是一个理想化的模型。
示例：某手机的无线充电器基本原理类似于变压器。充电系统由发 射器和接收器组成，分别有一发射线圈和接收线圈，其电路示意 图如图所示。已知发射、接收线圈的匝数比n1∶n2=22∶1， 若输入端电压为U1=220 V，试计算充电器输出端电压U2的大小。
解 将无线充电器看成理想变压器，根据理想变压器一次、 二次电压关系式
可得无线充电器的输出电压大小为
远距离输电时，由于输电导线有电阻，有一部分电能转换为热能，导致输电导线上有功率损失。
根据导线的发热功率P=I2R 可知，减少功率损失的方法有两种：
一是减小输电导线的电阻。二是减小输电导线中的电流。