1、互感和自感互感和自感一、互感现象一、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、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。应电动势，称为互感电动势。2、利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一、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子技术中有广泛应用。个线圈，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。变压器的构造变压器的构造收音机的磁性天线收音机的磁性天线1、当一个线圈中电流变化，
2、在另一个线圈中产生感应、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。动势，称为互感电动势。2、利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个、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子技术中有广泛应用。线圈，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。3、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间、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。且可发生于任何
3、两个相互靠近的电路之间。当线圈当线圈L1中电流发生变化时，线圈中电流发生变化时，线圈L1中是否中是否也会发生电磁感应象？也会发生电磁感应象？二、自感现象二、自感现象1、由于导体本身的电流发生变化而产生的电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。磁感应现象，叫自感现象。(“自我感应自我感应”)2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。如果给定小灯泡、线圈、滑动变阻器、开关、导线、电源等如果给定小灯泡、线圈、滑动变阻器、开关、导线、电源等实验器材，请设计一个电路来观察通电时线圈自感现象对灯实验器材，请设计一个电路来观察通电时线圈自感现象对灯泡
4、亮度的影响。泡亮度的影响。设计方案：设计方案：演示演示1开关闭合现象？实验一：通电自感实验一：通电自感现象：在闭合开关瞬间，现象：在闭合开关瞬间，灯灯A2立刻正常发光，立刻正常发光，A1却比却比A2迟一段时间才正常发光。迟一段时间才正常发光。分析：由于线圈自身的磁通量增加而产生了感应分析：由于线圈自身的磁通量增加而产生了感应电动势，这个电动势总是阻碍磁通量的变化即阻碍电动势，这个电动势总是阻碍磁通量的变化即阻碍线圈中电流的变化，故通过线圈中电流的变化，故通过A1的电流不能立即增大，的电流不能立即增大，A1的亮度只能慢慢增加，最终与的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同。相同。结论结论1:自感电动势
5、的作用自感电动势的作用“阻碍阻碍”原电流的增加，原电流的增加，但最终没有但最终没有“阻止阻止”其其增加。增加。例例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的电流随时间变化的图像为图像为 _图；通过灯泡图；通过灯泡A2的电的电流随时间变化的图像为流随时间变化的图像为_图。图。ItItItItA B C DCA课堂例题灯泡闪亮后熄灭灯泡闪亮后熄灭开关断开现象？开关断开现象？演示2实验二：断电自感实验二：断电自感 断电前断电后结论结论2:自感电动势的作用自感电动势的作用“阻碍阻碍”原电流的减少，原电流的减少，但最终没有但最终没有“阻止阻止”其其减少。
6、减少。分析：分析： 断电前通过灯泡的电流是由电源提供的，根据电路中并联断电前通过灯泡的电流是由电源提供的，根据电路中并联规律可知，线圈规律可知，线圈L的电阻由于很小，故电路中的电流大部分流过线的电阻由于很小，故电路中的电流大部分流过线圈圈L，有，有ILIA，断电后，线圈，断电后，线圈L由于自感作用，将阻碍自身电流的由于自感作用，将阻碍自身电流的减小，结果线圈中的电流减小，结果线圈中的电流IL反向流过灯泡，然后逐渐减弱，所以有反向流过灯泡，然后逐渐减弱，所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现灯闪亮一下再熄灭的现象出现1.不能认为任何断电现象灯都会闪一下不能认为任何断电现象灯都会闪一下当当ILIA时，会
7、时，会闪闪一下，再一下，再逐渐熄灭逐渐熄灭当当ILIA或或 IL=IA时，不会闪，逐渐时，不会闪，逐渐熄灭熄灭2.原来的原来的IL和和IA哪一个大，要由哪一个大，要由L的直流电阻的直流电阻RL与灯泡与灯泡的电阻的电阻RA的大小来决定。如果的大小来决定。如果RLRA，则则ILIA；如果；如果RLIA。思考：灯泡一定会闪亮吗？思考：灯泡一定会闪亮吗？例例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与灯泡与灯泡A的电阻的电阻RA相等，则电键断开前后通过线相等，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为圈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
8、随时间的变化图像为_图；图；若若RL远小于远小于RA，则电键断开前后通过线圈的电流随时，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为间的变化图像为_图，通过灯泡的电流图像为图，通过灯泡的电流图像为_图。图。A B C DItItItItACBD课堂例题自感电动势的方向自感电动势的方向导体电流增加时，阻碍电流增加，此时自感电动势方导体电流增加时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电流方向相反；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向与原电流方向相同。相同。增增 反反 减减 同同自感电动势自感电动势 磁通量
9、变化率磁通量变化率 正比关系正比关系电 流 变 化 率电 流 变 化 率 正比关系正比关系正比关系正比关系自感电动势的大小自感电动势的大小IELt三、自感系数三、自感系数1、自感系数自感系数L简称自感或电感简称自感或电感（1）决定线圈自感系数的因素：）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）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是 H。 常用常用单位：毫亨（单位：毫亨（m H） 微亨（微亨（H） 实验实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自表明，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
10、得多。比没有铁芯时大得多。2、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。 开关开关闭合时线圈中有电流，电流产生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，磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。化成电能。学以致用：学以致用：练习练习1：关于自感现象，下列说法正确的是（：关于自感现象，下列说法正确的是（ ）A.感应电
11、流感应电流一定和原电流方向相反一定和原电流方向相反B.线圈线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数中产生的自感电动势较大时，其自感系数 一定一定较大较大C.对于对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的 自感系数自感系数较大较大D.对于对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的 自感自感电动势也较大电动势也较大D 练习练习2：如：如图所示，图所示，L为自感系数较大为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有（当断开电键的瞬间会有（ ）A.灯灯A立即熄灭立即熄灭 B.灯灯
12、A慢慢熄灭慢慢熄灭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 AA02EIR练习练习3：如：如图所示，两个电阻均为图所示，两个电阻均为R，电感，电感线圈线圈L的电阻及电池内阻均可忽略不计，的电阻及电池内阻均可忽略不计，S原来断开，电路中电流原来断开，电路中电流 ，现将现将S闭合，于是电路中产生了自感电动势，闭合，于是电路中产生了自感电动势，此自感电动势的作用是（此自感电动势的作用是（ ）0I0I02IA.使电路的电流减小，最后使电路的电流减小，最后 减小为零减小为零B.有阻碍电流增大的作用，最后电流小于有阻碍电流增大的作用，最
13、后电流小于C.有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变D.有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是变为D一、互感现象一、互感现象二、自感现象二、自感现象1.由于由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应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。现象，叫自感现象。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。电动势的现象，称为互感。2.应用：变压器应用：变压器2. 通电自感通电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的增大产生的感应电动势阻碍自身电流的增大 断电自感断电自感 产生的感应电动势阻碍自身电流的减小产生的感应电动势阻碍自身电流的减小三、自感系数三、自感系数1、自感电动势的大小：、自感电动势的大小：IELt2、自感系数、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关小结小结
