磁场--互感和自感现象.doc

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1、互感和自感一、互感现象1.互感和互感电动势：两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，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，这种现象叫互感，这种感应电动势叫做互感电动势.2.应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器就是利用互感现象制成的.3.危害：互感现象能发生在任两个相互靠近的电路之间.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.互感现象1.当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势.2.一个线圈

2、中电流变化越快(电流的变化率越大)，另一个线圈中产生的感应电动势越大.例1　(多选)(2018·市第一次调研)目前无线电力传输已经比较成熟，如图2所示为一种非接触式电源供应系统.这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示.利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电.下列说确的是(　　)图2A.若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B.只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势C.A中电流越大，B中感应电动势越大D.A中电流变化越快，B中感应电动势越大答案　BD解析　根据感应电流产生

3、的条件，若A线圈中输入恒定的电流，则A产生恒定的磁场，B中的磁通量不发生变化，B线圈中不会产生感应电动势，故A错误；若A线圈中输入变化的电流，根据法拉第电磁感应定律E＝n可得，B线圈中会产生感应电动势，故B正确；A线圈中电流变化越快，A线圈中电流产生的磁场变化越快，B线圈中感应电动势越大，故C错误，D正确.二、自感现象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.由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势.三、自感系数自感现象：由于导体线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象叫做

4、自感，在自感现象中产生的电动势叫做自感电动势.(1)自感电动势：E＝L，其中L是自感系数，简称自感或电感．单位：亨利，符号：H.(2)自感系数与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关．注意：自感电动势产生的自感电流，会阻碍原电流的变化，原电流增加的时候，会阻碍原电流增加，也就是让原电流缓慢增加，自感电动势与原电动势相反；原电流减小的时候，会阻碍原电流减小，也就是让原电流缓慢减小，自感电动势与原电动势相同。阻碍并不是阻止，只是减慢了。当线圈电流想增大时（闭合开关，电流从无到有），阻碍增大，但是还是增大，只是让缓慢增大了当线圈电流想减小时（断开开关，电流从

5、有到无），阻碍减小，但是还是减小，只是让缓慢减小了阻碍减小的时候要有回路，没有回路谈不上有电流。要想闪亮一下，两者电流不一样，有一个电流得大。（哪个大呢？）图像问题给学生讲一下线圈最后把灯泡短路的情况四、通电自感现象1.认识通电时的自感现象如图3所示，先闭合S，调节R2使A1、A2的亮度相同，再调节R1，使A1、A2都正常发光，然后断开S.再次闭合S.图3现象：灯泡A2立即发光，灯泡A1逐渐亮起来.原因：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，为了阻碍磁通量的增加，感应电流产生的磁通量与原来电流产生的磁通量向相反，则线圈中感应电动势的向与原来的

6、电流向相反，阻碍了L中电流的增加，即推迟了电流达到稳定值的时间.2.对通电自感的理解(1)当线圈中的电流增大时，自感电动势的向与原电流的向相反，阻碍电流的增大，使电流从零逐渐增大到稳定值，但不能阻止电流的增大.(2)电流稳定时自感线圈相当于导体(若直流电阻为零，相当于导线).五、断电自感现象1.认识断电时的自感现象如图5所示，L为自感系数较大的线圈，其直流电阻比灯泡的电阻小，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关.图5现象：灯泡A闪亮一下再熄灭解释：在开关断开后灯泡闪亮一下的原因是灯泡断电后自感线圈中产生的感应电流比开关断开前流过灯泡的电流大.要想使灯泡闪亮一下再熄

7、灭，就必须使自感线圈的电阻小于与之并联的灯泡的电阻.而当线圈电阻大于或等于灯泡的电阻时，灯泡就会缓慢变暗直至熄灭.2.对断电自感的理解(1)当线圈中的电流减小时，自感电动势的向与原电流向相同；(2)断电自感中，由于自感电动势的作用，线圈中电流从原值逐渐减小.若断开开关瞬间通过灯泡的电流大于断开开关前的电流，灯泡会闪亮一下；若断开开关瞬间通过灯泡的电流小于或等于断开开关前的电流，灯泡不会闪亮一下，而是逐渐变暗直至熄灭.(3)自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化，但不能阻止线圈中电流的变化.五、自感现象中的图象问题例4　如图7所示的电路中，开关S闭合且稳定后流过电感线

8、圈的电流是2A，流过灯泡