第四章电磁感应第6节互感和自感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.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.3、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,互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。收音机里的磁性天线.L问题:K接通瞬间,线圈L本身中会不会产生感应电动势?K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:通电瞬间演示1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,L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍L中电流增加,即推迟了电流达到正常值的时间。分析:演示2S断开时,A灯突然闪亮一下才熄灭。现象:思考与讨论:P23断电瞬间二、自感现象1.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。2.自感现象中产生的电动势叫自感电动势.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。自感电动势的方向增反减同导体电流增加时,阻碍电流增加,此时自感电动势方向与原电流方向相反;导体电流减小时,阻碍电流减小,此时自感电动势方向与原电流方向相同.三、自感系数1.自感电动势的大小:与电流的变化率成正比.2.自感系数L----简称自感或电感(1)决定线圈自感系数的因素:(2)自感系数的单位: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,带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。阅读教材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.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。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,能量储存在磁场中,开关断开时,线圈作用相当于电源,把磁场中的能量转化成电能。1应用:在交流电路中、在各种用电设备和无线电技术中有着广泛的应用。如日光灯的镇流器等。2防止:在切断自感系数很大、电流很强的电路的瞬间,产生很高的电动势,形成电弧,在这类电路中应采用特制的开关。由于两根平行导线中的电流方向相反,它们的磁场可以互相抵消,从而可以使自感现象的影响减弱到可以忽略的程度。课堂训练演示自感的实验电路图如右图所示,L是电感线圈,A1、A2是规格相同的灯泡,R的阻值与L的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时,观察到的自感现象是比先亮,最后达到同样亮。LA1RA2SR1A2A1课堂练习:1、关于自感现象,正确的说法是:()A、感应电流一定和原电流方向相反;B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大;C、对于同一线圈,当电流变化越大时,线圈中产生的自感电动势也越大;D、自感电动势总是阻碍原来电流变化的。D2.如图所示,多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计,两个电阻的阻值都是R,电键S原来打开,电流为I0,今合上电键将一电阻短路,于是线圈有自感电动势产生,这电动势()A.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减少到零B.有阻碍电流的作用,最后电流总小于I0C.有阻碍电流增大的作用,因而电流I0保持不变D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是增大到2I0SRRI0LD提示:线圈中的电流不能突变•3、同上题的电路中,L是一带铁芯的线圈,R为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间,两电流表的读数I1、I2的大小关系是()A、接通时I1I2,断开时I1I2;B、接通时I2I1,断开时I1=I2;C、接通时I1I2,断开时I1I2;D、接通时I1=I2,断开时I1I2。R2LR1SA1A2B4、如图AB是相同的小灯泡,L是带铁芯的线圈,电阻不记,调节R,电路稳定时,两灯泡都正常发光,则在开关合上和断开时()A、两灯同时亮,同时灭B、合上S,B比A先达到正常发光状态C、断开S,AB两灯都不会立即灭,通过AB两灯的电流方向都与原电流方向相同D、断开S时,A灯会突然闪亮一下后,再熄灭B5.家用日光灯电路如图示,S为启动器,A为灯管,L为镇流器,关于日光灯的工作原理,下列说法正确的是:()A.镇流器的作用是将交流电变为直流电B.在日光灯的启动阶段,镇流器能提供一个瞬时高压,使灯管开始工作C.日光灯正常发光时,启动器的两个触片是分离的D.日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激发后直接辐射的BC220VAL~S问题与练习P25(1)(2)(3)