电磁感应6互感和自感

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1、6互感和自感法拉第和他的实验线圈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，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？一、互感现象1、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，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。2、应用：变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成。3、防止：在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间。1、由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现

2、象，叫自感现象。2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。二、自感现象实验一：通电自感2、再调节变阻器R1使两个灯泡都正常发光。3、然后断开开关S。1、先合上开关S，调节变阻器R的电阻，使同样规格的两个灯泡A1和A2的明亮程度相同。LA1RA2SR1观察：重新接通电路时，两个灯泡亮度变化情况。灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。现象：问题：与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮？例1.实验一中，当电键闭合后，通过灯泡A1的电流随时间变化的图像为图；通过灯泡A2的电流随时间变化的图像为图。ItItItItABCDCALA1RA2SR11、把

3、灯泡A和带铁芯的线圈L并联在直流电路中。2、接通电路，待灯泡正常发光，断开电路。ALS实验二：断电自感观察：当电路断开时，灯泡A的亮度变化情况。现象：S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。3.自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来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。4.自感电动势方向判定：什么情况下灯泡会闪亮一下再熄灭？解答：线圈电阻明显小于灯泡电阻思考题：例2.在实验二中，若线圈L的电阻RL与灯泡A的电阻RA相等，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为图，通过灯泡的电流随时间的变

4、化图像为图；若RL远小于RA，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为图，通过灯泡的电流图像为图。ItABCDItItItACBDALS线圈插铁芯思考与讨论：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？2、产生感应电动势的线圈可以看做一个电源，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途径流动？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？4、开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来更大？为了使实验效果更明显，对线圈L有什么要求？更

5、慢些！沿线圈直接流过灯泡！不一致！有可能比原来大！自感电动势磁通量变化率正比关系电流变化率正比关系正比关系三、自感系数对同一线圈:电流变化快,穿过线圈的磁通量变化快线圈中产生的自感电动势就大.电流变化慢,穿过线圈的磁通量变化慢线圈中产生的自感电动势就小.对不同线圈:电流变化快慢一样,自感电动势不同三、自感系数1、自感电动势与磁通量的变化率成正比即自感电动势与电流的变化率成正比2、自感系数L－简称自感或电感（2）决定因素：（3）单位：亨利，简称亨，符号是H。常用单位：毫亨（mH）微亨（μH）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

6、的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。(1)物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力插入铁芯线圈的自感系数变大变压器、电动机等器材都有很大的线圈，当电路中的开关断开时，会产生很大的自感电动势，使得开关的金属片之间产生电火花，烧蚀接触点，甚至引起人身伤害。因此，电动机等大功率用电器的开关应该装在金属壳中。最好使用油浸开关，即把开关的接触点浸在绝缘油中，避免出现电火花四、磁场的能量问题：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？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，电能转化为磁场的能量；开关断开时

7、，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。阅读教材最后一段P24，回答问题：1、线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？2、电的“惯性”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电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数小结1、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，称为互感。互感现象产生的感应电动势，称为互感电动势。2、由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。3、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。（1）自感电动势的作用：阻碍

8、导体中原来的电流变化。（2）自感电动势大小：4、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁心