互感和自感【知识精讲精析+能力拓展提升 】高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册+

互感和自感4P线圈L1线圈L2G问题问题?

两个线圈A、B之间并没有导线相连，线圈A与手机（或MP3等）的音频输出端连接，线圈B与扩音器的输入端连接。把线圈A插入线圈B时就能在扩音器上听见由手机输出的声音，这是为什么？P38P线圈L1线圈L2G在法拉第最初发现电磁感应现象的实验中，两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中电流变化，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互感。这种感应电动势叫做互感电动势。【演示】用变压器的线圈演示原线圈用0~100匝，副线圈用0~200匝，闭合（断开）开关观察电流计的示数情况。互感现象互感的应用变压器收音机里的“磁性天线”◎传递能量◎传递信息【变压器】互感的应用【无线充电技术原理】电力输入线圈电力接收线圈输出感应电流输入交流电手机开始充电时，底座同时亮起了一圈呼吸灯，互感。互感的危害与防止【无线充电技术原理】影响因素：形状、大小、匝数、有无铁芯、相对位置等。

实际上互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，也可以发生在任何两个相互靠近的电路之间。会影响电路的正常工作。双线绕法互感的防止电路板

当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在它本身激发出感应电动势。这种现象称为自感（self-induction），由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。自感现象P线圈L1线圈L2G通电自感P41观察两个灯泡的发光情况

在图2.4-1的电路中，两个灯泡A1

和A2

的规格相同，A1

与线圈L

串联后接到电源上，A2

与可调电阻R

串联后接到电源上。

先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节可调电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S。

重新接通电路。注意观察，在开关闭合的时候两个灯泡的发光情况。演示B原B感E感断电自感P41观察开关断开时灯泡的亮度

按图2.4-3连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题。

1．电源断开时，通过线圈L的电流减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使线圈L

中的电流减小得更快些还是更慢些？演示⇒阻碍线圈中的电流减少。断电自感P41观察开关断开时灯泡的亮度

按图2.4-3连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题。

2．产生感应电动势的线圈可以看作一个电源，它能向外供电。由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么路径流动？演示I′断电自感P41观察开关断开时灯泡的亮度

按图2.4-3连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题。

3．开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？演示通过灯泡的感应电流与

原来电流方向相反I′I断电自感P41观察开关断开时灯泡的亮度

按图2.4-3连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题。

4．开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大？为了使实验的效果更明显，对线圈L应该有什么要求？演示线圈L中的感应电流要从稳定时的值开始逐渐减小，所以线圈的直流电阻要小于灯泡的电阻。断电自感P42做一做用电流传感器显示自感对电流的影响

电流传感器的作用相当于一个电流表，本书就用电流表的符号表示。传感器与计算机相结合不仅即时反映电流的迅速变化，还能在屏幕上显示电流随时间变化的图像。

1．按图2.4-4甲连接电路（图2.4-5是实物连接图），可以看到，开关闭合时电流是逐渐增大的。为了说明这一点，可以拆掉线圈（图2.4-4乙）再测一次，看看两次测得的电流—时间图像有什么不同。开关闭合时电流是逐渐增大的开关闭合时电流是瞬间增大断电自感P42做一做用电流传感器显示自感对电流的影响

电流传感器的作用相当于一个电流表，本书就用电流表的符号表示。传感器与计算机相结合不仅即时反映电流的迅速变化，还能在屏幕上显示电流随时间变化的图像。

2．将线圈L

与电阻R

并联后接到电池的两端（电路与图2.4-3相仿），测量通过电阻R

的电流，可以看到，开关断开前后通过电阻R

的电流方向不同。

SLA2RA1R1开关断开前后通过电阻R的电流方向不同自感的应用P42镇流器的作用1．点燃时产生瞬时高压2．工作时降压限流自感的防止P42

变压器、电动机等设备中有匝数很多的线圈，当电路中的开关断开时会产生很大的自感电动势，使得开关中的金属片之间产生电火花，烧蚀接触点，甚至会引起人身伤害。危害：电弧火花——烧蚀开关。防止油浸开关双线绕法自感系数P41

自感电动势也是感应电动势，同样遵从法拉第电磁感应定律，即

实验表明，磁场的强弱正比于电流的强弱，也就是说，磁通量的变化正比于电流的变化。因此，自感电动势正比于电流的变化率，即

自感系数单位：亨利(亨)H，mH，μH与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关插入铁芯线圈的自感系数变大甲在铁芯上绕几千匝的线圈，电感有几个亨利乙空芯线圈，电感有几十毫亨丙一条导线弯几匝，电感有几个微亨自感系数自感现象美国科学家。他是以电感单位“亨利”留名的大物理学家。在电学上有杰出的贡献。他发明了继电器（电报的雏形）,无感绕组等，比法拉第更早发现了电磁感应现象，还发现了电子自动打火的原理。但却没有及时去申请专利。他被认为是本杰明·富兰克林之后最伟大的美国科学家之一，对于电磁学贡献颇大.

亨利的贡献很大，只是有的没有立即发表，因而失去了许多发明的专利权和发现的优先权。但人们没有忘记这些杰出的贡献，为了纪念亨利，用他的名字命名了自感系数和互感系数的单位，简称“亨”。约瑟夫·亨利（JosephHenry1797-1878）磁场的能量

在图2.4-3的实验中，开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，有时甚至会比开关断开之前更亮。这时灯泡的能量是从哪里来的？

开关断开以后，线圈中的电流并未立即消失，线圈中有电流，有电流就有磁场，能量储存在磁场中。当开关闭合