文档介绍：第四届中青年教师讲课比赛教案

讲授课程:大学物理
参赛单位:基础部
参赛教师:华玲玲
电磁感应
第十章
和
电磁场
课题:互感(Mutual Inductance)
教学内容:互感(互感现象、互感系数、
互感电动势、互感应用)
教学目的:掌握互感的物理意义;并能熟
练计算互感电动势,互感系数。
教学重点:互感电动势,互感系数
教学难点:互感电动势,互感系数
新课引入: 只要穿过回路面积的磁通量发生变化,就会有电磁感应现象。引起磁通量变化的原因是多种多样的,而由电流变化产生的电磁感应现象不外乎两种:自感和互感。这节课我们就来学习互感的相关内容。
二、互感电动势
一、互感现象
互感
(Mutual Inductance)
三、互感应用
当线圈 2 中的电流变化,
引起线圈 1 的磁通量变化,
线圈 1 中产生感应电动势,
这种现象称为互感现象。
该电动势叫互感电动势。
一、互感现象
I
2
I
1
Φ
12
Φ
21
请看演示实验
Φ 12是线圈2中电流I2所激发的磁场通过线圈1的磁通量
N
1
Φ
12
=
M
I
2
=
Ψ
12
Φ
N
2
21
=
M
I
1
=
Ψ
21
若两线圈的匝数分别为
N
N
1
2
,
则有:
由Biot—savart定律可知
Φ
I
21
1
∝
Φ
I
12
2
∝
=
Φ
I
M
12
2
12
=
Φ
I
M
21
1
21
返回
结束
二、互感电动势
I
2
I
1
Φ
12
Φ
21
M12 、M21为比例系数,理论和实验证明:
M12 = M21 = M ,称为互感系数;
其中Φ 21是线圈1中电流I1所激发的磁场通过线圈2的磁通量
即:
单位:亨利(H)
关于互感的几点说明:
M与两线圈的形状、大小、匝数、相对位置及周围磁介质的磁导率有关;而和电流的大小无关。
互感系数M在数值上等于其中一个线圈中的电流为单位一时,穿过另一个线圈所围面积的磁通量。
互感系数M是表征互感强弱的物理量,是两个电路耦合程度的量度。
说明:
(1)负号表明,在一个线圈中所引起的互感电动势要反
抗另一线圈中电流的变化;
(2)互感系数的物理意义:
由法拉第电磁感应定律得:
在式
中,若
互感器:通过互感线圈能够使能量或信号由一个线
圈方便地传递到另一个线圈。电工、无线
电技术中使用的各种变压器都是互感器件。
感应圈:利用低压直流电源获得高压放电。
电压互感器
电流互感器
感应圈
三、应用