人教版選修11 3.6自感現(xiàn)象 渦流 課件（ 25張).ppt

一 輸電導(dǎo)線發(fā)熱損失電能的計(jì)算 p損 i2r二 減少輸電導(dǎo)線發(fā)熱損失電能的方法 減小輸電線的r和i三 減小輸電線的電阻的方法 1 選用電阻率小的金屬作導(dǎo)線材料2 增大導(dǎo)線的橫截面3 綜合 多股絞線 鋼芯鋁線四 減小輸電線的電流方法 提高輸電電壓p輸 ui五 高壓輸電全過程 示意圖和有關(guān)計(jì)算六 電網(wǎng)供電 網(wǎng)絡(luò)化 國際化 經(jīng)濟(jì) 可靠 質(zhì)量高 走在大街上 在無軌電車轉(zhuǎn)彎時(shí) 常?？梢钥吹诫娷嚨墓问半娖髋c電線接觸的位置打出火花來 這種現(xiàn)象是怎么產(chǎn)生的 自感現(xiàn)象 一 自感現(xiàn)象二 電感器三 渦流及其應(yīng)用 一 自感現(xiàn)象 1 回顧 在做3 1 5 如右圖 的實(shí)驗(yàn)時(shí) 由于線圈a中電流的變化 它產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化 磁通量的變化在線圈b中激發(fā)了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 互感 思考 如果沒有線圈 的存在 線圈 中電流的變化會(huì)引起線圈a中激發(fā)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)嗎 2 自感現(xiàn)象 由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象 如 沒有線圈 的存在 線圈a中電流的變化引起磁通量的變化 也會(huì)在它自身激發(fā)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 然而 自感現(xiàn)象對(duì)于電路有什么影響呢 讓我們通過下面兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)共同探究這個(gè)問題 1 實(shí)驗(yàn)器材 規(guī)格完全一樣的燈泡a1 a2 電鍵s 滑動(dòng)變阻器r 帶鐵芯的線圈 電源 導(dǎo)線若干 開關(guān)閉合時(shí)的自感現(xiàn)象 2 實(shí)驗(yàn)過程 如上圖 將燈泡 2與變阻器 串聯(lián) 燈泡 1與帶鐵芯的線圈 串聯(lián) 它們都連到同一個(gè)電源上 閉合開關(guān) 調(diào)整變阻器使兩個(gè)燈泡亮度相同 然后斷開開關(guān) 重新閉合s 觀察到什么現(xiàn)象 3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 燈泡a2立刻正常發(fā)光 跟線圈l串聯(lián)的燈泡a1逐漸亮起來 4 過程分析 接通電路的瞬間 電流增大 穿過線圈的磁通量也增加 在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 由楞次定律可知 它將阻礙原電流的增加 所以a1中的電流只能逐漸增大 a1逐漸亮起來 開關(guān)斷開時(shí)的自感現(xiàn)象 1 實(shí)驗(yàn)器材 小燈泡 電鍵s 帶鐵芯的線圈 電源 導(dǎo)線若干 2 實(shí)驗(yàn)過程 如上圖連接電路 開關(guān)閉合時(shí) 電流分為兩個(gè)支路 一路流過線圈 另一路流過燈泡 燈泡 正常發(fā)光 把開關(guān) 斷開 注意觀察小燈泡的亮度 3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 開始時(shí)燈泡 正常發(fā)光 然而當(dāng)開關(guān)斷開時(shí) 燈a先變得更亮后再熄滅 4 過程分析 電路斷開時(shí) 線圈中的電流減小而導(dǎo)致磁通量發(fā)生變化 產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙原電流的減小 l中的電流只能從原值開始逐漸減小 s斷開后 l與a組成閉合回路 l中的電流從a中流過 所以a不會(huì)立即熄滅 而能持續(xù)一段發(fā)光時(shí)間 過一段時(shí)間后才熄滅 結(jié)論 1 導(dǎo)體中電流變化時(shí) 自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙原電流的變化 2 自感電動(dòng)勢(shì) 在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 叫做自感電動(dòng)勢(shì) 注意 是 阻礙 不是 阻止 電流原來怎么變化還是怎么變 只是變化變慢了 即對(duì)電流的變化起延遲作用 二 電感器 1 電感器 電路中的線圈又叫電感器 2 自感系數(shù)l 1 描述電感器的性能的 簡稱自感或電感 2 l大小影響因素 由線圈本身的特性所決定 與線圈是否通電無關(guān) 它跟線圈的形狀 長短 匝數(shù) 有無鐵芯等因素有關(guān) 線圈越長 單位長度上的匝數(shù)越多 截面積越大 自感系數(shù)就越大 有鐵芯時(shí)線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)要大得多 3 電感器的特性 阻礙電流的變化 對(duì)交流電有阻礙作用 4 上節(jié)學(xué)到的變壓器 實(shí)際上也是電感器 為了與自感線圈相區(qū)別 有時(shí)說變壓器時(shí)一種互感器 5 應(yīng)用 自感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)有廣泛的應(yīng)用 如日光燈電子鎮(zhèn)流器中有電阻器 電容器 電感器 日光燈電子鎮(zhèn)流器中有電阻器 電容器 電感器 日光燈鎮(zhèn)流器 6 危害 在切斷自感系數(shù)很大 電流很強(qiáng)的電路的瞬間 產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì) 形成電弧 在這類電路中應(yīng)采用特制的開關(guān) 精密電阻可采用雙線并繞來清除自感現(xiàn)象 有自感的電路被切斷時(shí)可能產(chǎn)生有危害的電弧 三 渦流及其應(yīng)用 1 渦流 通過上面的學(xué)習(xí)我們認(rèn)識(shí)到 變壓器原線圈中的電流不僅在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 還會(huì)在原線圈自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 其實(shí) 變壓器鐵芯也是導(dǎo)體 變化的磁通量也會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)電流 一般來說 只要空間有變化的磁通量 其中的導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 一般我們把這種感應(yīng)電流叫做渦流 2 應(yīng)用 1 電磁爐渦流同其他電流一樣 通過電阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱 利用渦流的熱效應(yīng)我們制成了一種新型爐灶 電磁爐在電磁爐的爐盤下有一個(gè)線圈 里面通過交變電流 它能使?fàn)t盤上面的金屬中產(chǎn)生渦流 從而生熱 2 金屬探測(cè)器用于安全檢查的 門 導(dǎo)線沿著 門框 繞成線圈 金屬物品通過 門 時(shí)產(chǎn)生渦流 渦流的磁場(chǎng)又反過來影響線圈中的電流 引發(fā)報(bào)警 3 危害 渦流的熱效應(yīng)在許多場(chǎng)合是有害的 如 在電機(jī) 變壓器中 為了增強(qiáng)磁場(chǎng) 它們的繞組都繞在鐵芯上 當(dāng)繞組中通過交流時(shí) 在鐵芯中產(chǎn)生渦流 這會(huì)使鐵芯過熱 消耗電能 破壞絕緣 4 防止 為了減少渦流 鐵芯都用電阻率很大的硅鋼片疊成 硅鋼片的表面要經(jīng)過處理 生成不導(dǎo)電的氧化層 可以進(jìn)一步減小渦流 硅鋼片