《互感和自感》

1、 在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连在法拉第的实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？中为什么会产生感应电动势呢？一、互感现象一、互感现象1 1、 当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电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，称为动势的现象，称为互感互感。互感现象中产生的感应电动势，。互感现象中产生的感应电动势，称为称为互感电动势。互感电动势。2 2、利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线、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

2、子技术中有广泛应用。圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。 ( (变压器就是利用互感现象制成的。变压器就是利用互感现象制成的。) )注意铁芯的传递作用！注意铁芯的传递作用！实验一实验一：2、再调节变阻器再调节变阻器R1使两个灯泡都正常发光。使两个灯泡都正常发光。3、然后断开开关然后断开开关S。1、先合上开关先合上开关S，调节变阻器，调节变阻器R的电阻，使同样规格的的电阻，使同样规格的两个灯泡两个灯泡A1和和A2的明亮程度相同。的明亮程度相同。 L A1R A2 S R1观察：重新接通电路时，观察：重新接通电路时，两个灯泡亮度变化情况。两个灯泡亮度变化情况。现象：现象：灯泡灯泡A A2 2立

3、刻正常发光立刻正常发光，跟线圈跟线圈L L串联的灯泡串联的灯泡A A1 1逐渐亮起来逐渐亮起来。二、自感现象二、自感现象解释：在接通电路的瞬间，解释：在接通电路的瞬间，电路中的电流增大，穿过电路中的电流增大，穿过线圈线圈L的磁通量也随着增的磁通量也随着增大，大，因而线圈中产生了感因而线圈中产生了感应电动势，这个感应电动应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，势阻碍线圈中电流的增大，所以通过所以通过A1的电流只能逐的电流只能逐渐增大，灯泡渐增大，灯泡A1只能逐渐只能逐渐亮起来。亮起来。问题：与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮？问题：与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮？ L A1R A2 S

4、 R1反馈训练1、实验一中，当电键闭合后，实验一中，当电键闭合后，通过灯泡通过灯泡A1的电流随时间变化的电流随时间变化的图像为的图像为 图；通过灯泡图；通过灯泡A2的的电流随时间变化的图像为电流随时间变化的图像为 图。图。ItItItIt A B C DCA L A1R A2 S R1实验实验二：二：1、把灯泡、把灯泡A和带和带铁芯铁芯 的线圈的线圈L并联在直流电路中。并联在直流电路中。2、接通电路，待灯泡正常发光，断开电路。、接通电路，待灯泡正常发光，断开电路。ALS观察：当电路断开时，灯泡观察：当电路断开时，灯泡A的亮度变化情况。的亮度变化情况。现象：现象：S断开时，断开时，A 灯突然闪亮

5、一下才熄灭。灯突然闪亮一下才熄灭。问题：问题： S断开时，断开时，A 灯为什灯为什么会突然闪亮一下才熄灭？么会突然闪亮一下才熄灭？解释：在电路断开的瞬间，解释：在电路断开的瞬间，通过线圈的电流突然减弱，通过线圈的电流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很穿过线圈的磁通量也就很快减少，因而在线圈中产生感应电动势，这快减少，因而在线圈中产生感应电动势，这个个感应电动势阻碍了线圈中电流的减小感应电动势阻碍了线圈中电流的减小。虽。虽然这时电源已经断开，但线圈然这时电源已经断开，但线圈L和灯泡和灯泡A组成组成了闭合电路，在这个电路中有感应电流通过，了闭合电路，在这个电路中有感应电流通过，所以灯泡不会立即熄灭。

6、所以灯泡不会立即熄灭。问题：问题： S断开时，断开时，A 灯为什么会突然闪亮一下才熄灯为什么会突然闪亮一下才熄灭？灭？ALS反馈训练2、在实验二中，若线圈在实验二中，若线圈L的电阻的电阻RL远小于远小于灯泡灯泡A的电阻，则电键的电阻，则电键 断开前后通过线圈断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为的电流随时间的变化图像为 图，通过图，通过灯泡的电流随时间的变化图像为灯泡的电流随时间的变化图像为 图；图；It A B C DItItItBDALS二、自感现象二、自感现象1、由于导体由于导体本身的电流本身的电流发生变化而产生的电发生变化而产生的电磁感应现象，叫磁感应现象，叫自感现象自感现象。2 2

7、、自感现象中产生的电动势叫、自感现象中产生的电动势叫自感电动势自感电动势。 自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。流变化。 注意：注意： “ “阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”，电流原来，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。对电流的变化起延迟作用。 课堂训练课堂训练 如图所示，如图所示，L为自感系数较大的线圈，为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有电键的瞬间会有A . 灯灯A立即熄灭立即熄灭 B . 灯灯A慢慢熄灭慢慢熄灭

8、C . 灯灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭突然闪亮一下再慢慢熄灭D . 灯灯A突然闪亮一下再突然熄灭突然闪亮一下再突然熄灭L AA应用应用3应用应用1ALSA的电阻是的电阻是10欧姆，欧姆，L的电的电阻是阻是5欧姆，电源电动势为欧姆，电源电动势为10V，内阻不计，当开关断，内阻不计，当开关断开瞬间，通过开瞬间，通过A的电流多大？的电流多大？其两端电压为多少？其两端电压为多少？应用应用2课后习题课后习题2三、自感电动势与自感系数三、自感电动势与自感系数1 1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比2 2、自感系数、自感系数 L L简称自感或电感简称自感或电感（1

9、 1）决定线圈自感系数的因素：）决定线圈自感系数的因素： （2 2）自感系数的单位：）自感系数的单位：亨利亨利，简称亨，符号是，简称亨，符号是 H H。 常用单位：毫亨（常用单位：毫亨（m Hm H） 微亨（微亨（H H） IELt 实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感实验表明，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。没有铁芯时大得多。3 3、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力自感系数很大，自感电动势自感电动势有时会产生危害：防治办法：防治办法：（

10、1）油浸开关）油浸开关（2）双线绕法）双线绕法四、磁场的能量四、磁场的能量 问题：在断电自感的实验中，为什么开问题：在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。以讨论。 开关闭合时线圈中有电流，开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁电流产生磁场，能量储存在磁场中，场，能量储存在磁场中，开关断开时，线开关断开时，线圈作用相当于电源，圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化把磁场中的能量转化成电能。成电能。 阅读教材阅读教材P P2424最后一段，回答问题：最后一段，回答问题

11、：1 1、线圈能够体现电的、线圈能够体现电的“惯性惯性”，应该怎样理解？，应该怎样理解？2 2、电的、电的“惯性惯性”大小与什么有关？大小与什么有关？ 当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零立即增大到最大值或不能立即减小为零 电的电的“惯性惯性”大小决定于线圈的自感系数大小决定于线圈的自感系数 课堂训练课堂训练1、演示自感的实验电路图如右图所示，、演示自感的实验电路图如右图所示，L是电感线圈，是电感线圈，A1、A2是规格相同的是规格相同的灯泡，灯泡，R的阻值与的阻值与L的直流电阻值相同。的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是感现象是 比比 先亮，最后达到先亮，最后达到同样亮。同样亮。 A2 A1 L A1R A2 S R12、上图中，电阻、上图中，电阻R的电阻值和电感的电阻值和电感L的自感系数都很的自感系数都很大，但大，但L的直流电阻值很小，的直流电阻值很小，A1、