高中物理-互感和自感
高中物理互感和自感
自感的防止
自感系数很大
绕线电阻
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：阻碍导体中原来的电流变 化。
2、应用与危害
反向截止 R L
发光二极管
I感与I原同向
I B感
感
I的变化 B的变化 Φ的变化 E感 阻碍 I的变化
二、自感现象
1.定义：由于线圈本身的电流发生变化而产生 的电磁感应现象，叫自感现象。由于自感而产 生的感应电动势叫做自感电动势。 2.分类
探究通电自感现象 I感与I原
B 方向相反
B’ A L
A. 当电路中电流变化时，两股导线中产生的 自感电动势互相抵消
B. 当电路中电流变化时，两股导线中产生的 感应电流互相抵消
C. 当电路中电流变化时，两股导线中产生的 磁通量互相抵消
D. 以上说法均不正确
2.如图所示电路中，A、B是两个相同的小灯泡。 L是一个带铁芯的线圈，其电阻可忽略不计。调 节R，电路稳定时两小灯泡都正常发光，则（ ）
A.合上开关时，A、B两灯同时正常发光，断开 开关时，A、B两灯同时熄灭
B.合上开关时，B灯比A灯先达到正常发光状态
C.断开开关时，A、B两灯都不会立即熄灭，通 过A、B两
I
（2）自感电动势大小： E L
t
4、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无 铁心有关
学以致用
1.如图所示,LA和LB是两个相同的小灯泡,L是 一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相 同。由于存在自感现象,在电键S闭合和断开 时,灯LA和LB先后亮暗的顺序是（ ）
高中物理选择性必修二 第二章 第四节 互感和自感
(4)对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势也较大.
(√) (5)没有发生自感现象时，即使有磁场也不会储存能量.( × )
2.如图1所示，电路中电源内阻不能忽略，L的自感系数很大，其直流电 阻忽略不计，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，A灯_缓__慢__变亮， B灯_立__即__变亮.当S断开时，A灯_缓__慢__熄灭，B灯_缓__慢__熄灭.(均选填“立 即”或“缓慢”)
例1 (多选)手机无线充电是比较新颖的充电方式.如图3所示，电磁感应
式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量
装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量.当充电基座上的送电线圈通入
正弦式交变电流后，就会在邻近的受
电线圈中感应出电流，最终实现为手
机电池充电.在充电过程中
√A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
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.下列说法正确的是
A.只要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
1234
2.(自感系数)关于线圈的自感系数，下列说法正确的是 A.线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大 B.线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C.线圈中电流变化越快，自感系数越大
√D.线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定
解析 线圈的自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的，与有无 电流、电流变化情况都没有关系，故选项B、C错误，D正确； 自感电动势的大小除了与自感系数有关，还与电流的变化率有关，故选 项A错误.
互感和自感
三、自感系数 1.自感电动势 自感电动势 2.L叫自感系数，简称自感或电感，它 叫自感系数， 叫自感系数 简称自感或电感， 与线圈的大小、形状、 与线圈的大小、形状、圈数以及是 否有铁芯等因素有关。 否有铁芯等因素有关。 3.L的单位是亨利，简称亨，符号是 的单位是亨利， 的单位是亨利 简称亨，符号是H. 常用的单位还有毫亨、微亨. 常用的单位还有毫亨、微亨
四、磁场的能量
互感和自感
一、互感现象 1.当一个线圈中的电流变化时，它所 当一个线圈中的电流变化时， 当一个线圈中的电流变化时 产生的变化的磁场会在另一个线圈 中产生感应电动势的现象叫互感现 象。 2.由于互感产生的感应电动势叫互感 由于互感产生的感应电动势叫互感 电动势。 电动势。
二、自感现象 1.当线圈中的电流变化时，它所产生 当线圈中的电流变化时， 当线圈中的电流变化时 的变化的磁场在它本身也会激发感 应电动势，这种现象叫自感现象。 应电动势，这种现象叫自感现象。 2.由于自感而产生的感应电动势叫自 由于自感而产生的感应电动势叫自 感电动势。 感电动势。 3.自感电动势的作用：阻碍原来电流 自感电动势的作用： 自感电动势的作用 的变化。 的变化。
高中物理：互感和自感课件
4.6互感和自感
一、互感现象
2．互感的应用和防止 应用：
变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成。
防止： 在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路
正常工作。
4.6互感和自感
4.6互感和自感 实验一：
L A1 R A2
I
I
I
IS R1
t
t
t
t
A
B
C
D
4.6互感和自感
实验二：
1、把灯泡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。
A
L
S
4.6互感和自感
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。
4.6互感和自感
解释：在电路断开的瞬间，通过线圈的电流突然减
4.6互感和自感
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
4.6互感和自感
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。
物理选修3-2 第四章 电磁感应
4.6 互感和自感
4.6互感和自感
4.6互感和自感
问题：
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？
高中物理新人教版选择性必修二 互感和自感课件
c→d。可见通过A的电流大小与方向都发生了变化。
第二章 电磁感应
6. 对断电自感的理解
至于灯泡中的电流是否增大一下再减小(也就是灯泡是否闪亮一下再熄灭) ，取决于 I2 与 I1 谁大谁小，也就是取决于 R 和 r 谁大谁小。 （1）如果 R＞r，就有 I1＞I2，灯泡会先更亮一下再渐渐熄灭。 （2）如果 R＝r，灯泡会由原来亮度渐渐熄灭。 （3）如果 R＜r，灯泡会先立即暗一些，然后渐渐熄灭。
亨（mH）、微亨（μH）。 2.自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力 （1）决定线圈自感系数的因素： 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。 （2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是 H。 常用单位：毫亨（m H） 微亨（μH）
解析：当一个线圈的电流发生变化时，由于互感作用，相邻线圈中产生感 应电流。当含有电源的线圈中电流增大时，线圈M中产生感应电流且受斥 力作用而向右运动。
Байду номын сангаас
第二章 电磁感应
2.［多选］如图所示，A、B是相同规格的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽
略的自感线圈。下列说法正确的是（BD ）
A. 闭合开关S时，A、B灯同时亮 B. 闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮 C. 闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮 D. 断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭
2. 应用
互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁 性天线”就是利用互感现象制成的。
3. 危害
互感现象能发生在任何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正常工作。
第二章 电磁感应
一、互感现象
高二物理教案互感和自感知识点
高二物理教案互感和自感知识点1.互感现象是一种常见的电磁感应现象，如图4-6-1只要A线圈的电路中可变电阻的阻值R周期性地变化，那么A和B两个线圈之间就会发生互感现象。
例如电阻R增大，A中电流变小，B线圈中磁通量减少产生感应电流，感应电流产生的磁场也会引起A线圈中磁通量的变化，所以A、B两个线圈的磁通量是互相影响的，象这样两个互相靠近的线圈中只要有一个线圈中的电流变化，就会出现互感现象。
2.自感现象是因为线圈自身的电流变化而引起线圈的磁通量变化，由此产生的电动势叫自感电动势。
所以自感现象就是一种电磁感应现象。
自感现象既遵循法拉第电磁感应定律又遵循楞次定律。
只是因为自感线圈内的磁通量的变化率与线圈内的电流的变化率成正比例，所以电流变化越快自感电动势越大。
也就是说自感电动势与电流的变化率成正比，比例常数就是自感系数L，单位是亨利，符号是H。
3.因为自感现象是以电流变化为主线展开讨论的，所以在研究自感问题时，应首先研究电流的变化情况。
因电流的变化引起磁场的变化，磁场的变化引起磁通量的变化，磁通量的变化产生自感电动势，自感电动势总是阻碍电流的变化。
但阻碍电流的变化不等于阻止电流的变化。
4.在具体分析自感支路对其他电路影响时，如果自感支路的电流在减少则应该把产生自感电动势的线圈看作新的电源，新电源阻碍电流的减少;如果自感支路中的电流在增大，自感线圈就相当于一个接反了的电源，这一电源阻碍电流的增加。
5.线圈的自感系数是由线圈自身的性质决定的，与线圈中的电流无关。
这一点就象导体的电阻与导体中的电流无关一样。
影响线圈自感系数的因素很多(空心线圈的自感系数与单位长度的匝数的平方成正比，与线圈的体积成正比)，但插入铁芯线圈的自感系数明显增大(约为103-104倍)。
6.磁场与电场一样也具有能量，磁场是由电流产生的，所以线圈中电流变化时磁场的能量就在变化;电场是由电荷产生的，所以电容器中电荷量变化时电场的能量就在变化。
高中物理 第四章 电磁感应 第6节 互感和自感讲义(含解析)新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-
第6节互感和自感1．当一个线圈中的电流变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感，互感的过程是一个能量传递的过程。
2．当一个线圈中的电流变化时，会在它本身激发出感应电动势，叫自感电动势，自感电动势的作用是阻碍线圈自身电流的变化。
3．自感电动势的大小为E ＝L ΔI Δt，其中L 为自感系数，它与线圈大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。
4．当电源断开时，线圈中的电流不会立即消失，说明线圈中储存了磁场能。
一、互感现象1．定义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的现象。
产生的电动势叫做互感电动势。
2．应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。
3．危害互感现象能发生在任何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正常工作。
二、自感现象和自感系数1．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在它本身激发出感应电动势的现象。
2．自感电动势 由于自感而产生的感应电动势。
3．自感电动势的大小E ＝L ΔI Δt，其中L 是自感系数，简称自感或电感，单位：亨利，符号为H 。
4．自感系数大小的决定因素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。
三、磁场的能量1．自感现象中的磁场能量(1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中。
(2)线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。
2．电的“惯性”自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。
1．自主思考——判一判(1)两线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象。
(×)(2)在实际生活中，有的互感现象是有害的，有的互感现象可以利用。
(√)(3)只有闭合的回路才能产生互感。
(×)(4)线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关。
高考物理必考知识点详解—互感和自感
高考物理必考知识点详解—互感和自感互感和自感是电工学中非常重要的概念，它们是电子电路中起着关键作用的基本参数。
它们共同决定了电子电路中电压、电流和功率的响应，并控制着电子电路性能。
一般来说，互感是英文Inductance的缩写，它含义是一个电路中能够诱发一个激励电场产生一个电磁感应电场的电气特性，它表示传递电路的感应性。
通常情况下，互感也称作电感，它通常是一个电感器，有一个线圈和一个电子器件，其受到的外部电源的影响，产生一个感应电流和电压，这与环的匝数有关。
电感的表示一般使用L开头的单位：感度（Henry，H）或纳秒（Nano，Ln）。
自感是英文Capacitance的缩写，它是电路中能够出现电容性现象的特殊性质。
它表示电路中一个电容器的容量大小，也可以表示一个电容器部分或全部电路分立元件彼此之间的电容量。
自感作为一个电路参数，可以提供一种方式来应用电容到电路中，它根据电路中两个相距较近的电极之间的距离而不同。
电容的表示一般使用C开头的单位：法拉（farad， F）或皮法拉（pF）。
实际上，互感和自感通常是必需的，它们是两个重要的概念，任何电子电路都需要这两个参数，以保证其功能正常。
互感和自感电路参数具有高度的易变性，能够根据电路中电磁场的变化而变化。
电容和电感的当量（i.e.对于电路的同等影响）是一种重要的参数，它通常表示电路中电感和电容的综合，能够提供一种计算电路参数的捷径。
高考考试中常考互感和自感的内容涉及到电容和电感的定义、共振、交流电路的参数等。
其中，电容和电感线圈的定义在于电路中介绍使用了大量的电感和电容参数；电路中电感和电容的共振说明了电路可以实现自动激励，从而提高频率增益；电路参数是指电路由电容、电感和参考阻塞电路构成的参数，它们可以有效地控制着信号的强度和方向。
高考中使用此种参数，以显示某一特定电路中电容和电感的关系，也显示了微弱的利用参数，以实现特殊的功能，如减小噪音等。
总之，互感和自感是高考物理中的重要内容，考生在备考高考时，应了解电容和电感的概念、特性以及其在电子电路中的作用，从而及时掌握考试的知识点和考点，取得理想的考试成绩。
高中物理选择性必修件第二章互感和自感
互感系数和自感系数都是描述磁场作用的物理量，但侧重点不
03
同。
思考题与练习题
思考题
如何通过实验验证互感现象的存在？
自感现象在日常生活中有哪些应用？举例说明 。
思考题与练习题
• 互感系数和自感系数的物理意义分别是什么？它们之 间有何联系和区别？
思考题与练习题
01
练习题
02
两个靠得很近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，另一个线圈中会 产生感应电动势。试分析此现象产生的原因并解释其物理意义。
自感系数
01
自感系数的定义
表示线圈产生自感电动势能力大小的物理量，用L表示，单位是亨利（
H）。
02
自感系数的决定因素
线圈的形状、大小、匝数以及是否有铁芯等因素。
03
自感系数的计算
对于长直螺线管，其自感系数L可近似为L=μ0n^2πr^2l，其中μ0是真
空磁导率，n是单位长度内的匝数，r是螺线管的半径，l是螺线管的长
变压器原理及应用
01
变压器工作原理
02
变压器应用
变压器利用互感现象，通过原线圈和副线圈之间的磁耦合实现电压的 变换。当原线圈中通入交流电时，产生的磁场会在副线圈中感应出电 动势，从而实现电压的升降。
变压器在电力系统中具有广泛的应用，如升降电压、匹配阻抗、隔离 电路等。同时，变压器也是各种电子设备中不可或缺的元件，如电源 适配器、音频放大器等。
互感系数的影响因素
线圈的匝数、线圈之间的距离、线圈的形 状和大小等。
互感线圈的串并联
串联
将两个线圈的同名端（或异名端）连接在一起，形成串联电路。串联时，总电感等于两线 圈电感之和，即L = L1 + L2。
互感和自感(PPT课件)
问题引入 互感 变压器 感应圈 自感现象 自感系数
问题引入
我国的市电是电压为220V、频率为50Hz的交变电流， 但发电厂要先用升压变压器将电压升高后再向远距离的用 户输送，到了目的地之后，必须再用降压变压器将电压降 到220V再输送给用户。那末，你知道变压器是怎样升压和 降压的吗？
180
例2 一个线圈的电流在0.01s内变化了0.5 A，所产生
的自感电动势为20V，求线圈的自感系数？
解：由自感电动势公式
EL
L
I t
得
L
EL
t I
20
0.01 0.5
H
0.4
H
练习
1. 有一个线圈，它的自感系数是0.6 H，当通过它的
电流在0.01s 内由0.5 A增加到2.0 A时，求线圈中产生的自
实验证明：变压器
原、副线圈两端的电压
跟它们的匝数成正比，
即：
U1 n1 U 2 n2
2. 变压器的种类
（1）升压变压器：n2＞n1，U2＞U1 。 （2）降压变压器: n2＜n1，U2＜U1 。 3. 电流与匝数的关系
变压器工作的时候，原线圈输入的功率除少量的热损
耗外，大部分从副线圈输出。由于热损耗功率一般很小
，所以，可近似认为变压器副线圈输出的功率等于原线
圈输入的电功率，即 I2U2。 I1U1
I1 I2
U2 U1
n2 n1
I1 n2 I2 n1
可见，变压器原、副线圈的电流I1、I2跟变压器原、
副线圈的匝数成反比。
三、感应圈 1. 感应圈的作用 是一种特殊形式的升压变压器。 2. 感应圈的结构 3. 感应圈的工作原理
一、互感 定义 由于一个线圈中的电流变化，而使邻近另 一 个线圈中产生感应电动势的现象，叫做互感。
物理人教版高中选择性必修二(2019年新编)2-4互感和自感 讲义
第二章电磁感应第4节互感和自感【素养目标】1. 了解什么是互感现象,了解互感现象在生活和生产中的应用和防止。
2. 了解什么是自感现象,了解自感现象在生活和生产中的应用和防止;能够运用电磁感应的有关规律分析通、断电自感现象;了解自感电动势的计算式。
3. 知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的大小与哪些因素有关,知道它的单位。
【必备知识】知识点一、互感现象(1)定义: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的现象。
互感现象中,产生的电动势叫作互感电动势。
(2)应用:互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。
(3)危害:互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间,电力工程和电子电路中,有时会影响电路正常工作,这时要设法减小电路间的互感。
知识点二、自感现象(1)定义:一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。
由于自感而产生的电动势叫作自感电动势。
(2)自感电动势大小:正比于电流(或磁通量)的变化率公式:(1)E =n ·ΔΦΔt (2)E =L ·ΔI Δt(式中L 表示自感系数)方向:遵守楞次定律,即当原电流增大时,自感电动势与原电流方向相反;当原电流减小时,自感电动势与原电流方向相同作用:总是阻碍线圈中原电流的变化,即总是起着推迟电流变化的作用(2)自感系数物理意义:表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量大小的决定因素:与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关单位:国际单位是亨利,简称亨,符号是H,常用的还有毫亨(mH)和微亨(μH),1H=103mH=106μH知识点三、磁场的能量(1)自感现象中的磁场能量①线圈中电流从无到有时,磁场从无到有,电源的能量输送给磁场,储存在磁场中。
②线圈中电流减小时,磁场中的能量释放出来转化为电能。
12-4、自感、互感
dI ε − L = IR dt
L dI −I = R R dt
ε
⇒
ε
dI −I
−I
R = dt L
ε
R
ε
I dI R ∫0 L dt = ∫0 ε −I R t
− (ln R
R R − ln ) = t L
I0
I
ε
R I=
−I =
ε
R
e
R − t L
t
R − t L
ε
R
(1− e
R − t L
) = I0 (1− e
)
L B k A
衰减过程： 与 接触 接触， 衰减过程：k与B接触， 形成RL回路 减少 回路。 减少， 形成 回路。I减少， L产生与原电流方向相 产生与原电流方向相 同的自感电动势。 同的自感电动势。
dI R dI = − dt − L = IR I L dt I dI t R I = ∫ − dt I0 ∫I0 I 0 L
3、互感系数 、 “1” “2”
Ψ 12
N1 i1 N2
Ψ 21
“1” “2”
Ψ N1Φ12 ε12 12 M= = M=− di2 i2 i2 dt 单位：亨利（ ） Ψ21 N2Φ21 ε 21 单位：亨利（h） M= = M=− di1 i1 i1
dt
N1
N2 i2
注意：除铁磁质外， 注意：除铁磁质外，互感量的大小只决定互感 线圈本身大小尺寸、形状、及介质。 线圈本身大小尺寸、形状、及介质。
N2
同理 L2 = µ
N2
2ιLeabharlann s∴ M = L1L2
2
dΦm dΨ dI ε L = −N =− = −L dt dt dt
高中物理自感和互感
4.6 自感和互感
练习： 练习：
如图，电阻R和自感线圈L的电阻值相等，接通S 3．如图，电阻R和自感线圈L的电阻值相等，接通S，使电路达 到稳定状态，灯泡D发光， 到稳定状态，灯泡D发光，则（ D ） 在电路（ 断开S ①在电路（a）中，断开S，D将渐变暗
断开S， 将先变得更亮 将先变得更亮， ②在电路（a）中，断开 ，D将先变得更亮，然后渐渐变暗 电路（ ） 断开S， 将 ③在电路（b）中，断开 ，D将 在电路（ ） 渐变暗 断开S， 将 ④在电路（b）中，断开 ，D将 在电路（ ） 先变得更亮， 先变得更亮，然后渐渐变暗
4.6 自感和互感
3．演示实验 ． 如图所示，闭合开关 瞬间 瞬间， 如图所示，闭合开关S瞬间，两个 灯泡会有什么现象呢？ 灯泡会有什么现象呢？ 现象：在闭合开关 瞬间 瞬间， 现象：在闭合开关S瞬间，灯A2立刻 正常发光， 却比A 正常发光，A1却比 2迟一段时间才 正常发光。 正常发光。 原因：由于线圈 自身的磁通量增加 而产生了感应电动势， 自身的磁通量增加， 原因：由于线圈L自身的磁通ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ增加，而产生了感应电动势， 这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化， 这个感应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 的电流不能立即增大， 变化，故通过A1的电流不能立即增大，灯A1的亮度只能慢慢增 加，最终与A2相同。 最终与 相同。
D A ．使电路的电流减小，最后由I0减到零 使电路的电流减小，最后由
)
B ．有阻碍电流增大的作用，最后电流 有阻碍电流增大的作用， 小于I 小于 0 C ．有阻碍电流增大的作用，因而电流 有阻碍电流增大的作用， 总保持不变 D ．有阻碍电流增大的作用，但电流还 有阻碍电流增大的作用， 是增大，最后变为 是增大，最后变为2I0
互感与自感的关系
互感与自感的关系互感和自感是两个物理概念，它们在电磁学和电路理论中起着重要的作用。
本文将探讨互感和自感之间的关系及其在电路中的应用。
一、互感和自感的定义互感是指两个或多个线圈或导体之间由于磁场的相互作用而产生的感应电势。
当电流通过一个线圈时，其磁场会影响附近的其他线圈，从而使其他线圈中有感应电势的产生。
这种现象称为互感。
自感是指电流通过一个线圈时，该线圈自身所产生的磁场对自身感应电势的影响。
当电流变化时，线圈中的磁场也会发生变化，从而在线圈中引起感应电势，这种现象称为自感。
二、互感和自感的关系互感和自感都是由于磁场变化而引起的感应电势，它们之间存在着密切的关系。
在电路中，互感和自感可以相互转换。
当两个线圈互相靠近时，它们之间会产生互感。
互感的大小与线圈的匝数、线圈之间的距离以及磁性材料的性质有关。
互感可以用数学公式表示为：M = k√(L1L2)其中，M表示互感系数，L1和L2分别表示两个线圈的自感系数，k表示两个线圈之间的耦合系数。
自感可以看作是互感的特殊情况，即只有一个线圈时的互感。
自感的大小与线圈的匝数、线圈的形状以及线圈中的电流有关。
自感可以用数学公式表示为：L = μ0μrN²A/l其中，L表示自感系数，μ0表示真空中的磁导率，μr表示线圈中的相对磁导率，N表示线圈的匝数，A表示线圈的横截面积，l表示线圈的长度。
互感和自感之间的关系可以通过互感和自感之比来描述，这个比值称为耦合系数。
耦合系数是一个介于0和1之间的数，表示互感和自感之间的相对强度。
当耦合系数等于1时，表示互感和自感完全一致；当耦合系数等于0时，表示互感和自感完全独立。
三、互感和自感的应用互感和自感在电路中有着广泛的应用。
它们可以实现信号的耦合、变压器的工作以及电路的滤波等功能。
1. 信号耦合：互感可用于将一个电路的信号传递到另一个电路中。
通过合适选择互感系数和耦合方式，可以实现信号的耦合和传输。
2. 变压器：变压器是基于互感的原理工作的。
高中物理--互感和自感
D1
D2
两个相同的小灯泡，L是一个自感
系数相当大的线圈，其阻值与R相
同。在电键接通和断开时，灯泡
L
R
D1和D2亮暗的顺序是
S A. 接通时D1先达最亮，断开时D1后灭
B. 接通时D2先达最亮，断开时D2后灭
C. 接通时D1先达最亮，断开时D2后灭 A
D. 接通时D2先达最亮，断开时D1后灭
课堂训练
普通物理课程标准实验教科书 物理 选修3-2
第四章 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。
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。 自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电
（1）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变
化。 （2）自感电动势大小：
E L I t
4、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无 铁心有关
5、磁场具有能量
课堂例题
1、演示自感的实验电路图如右图所示， L A1
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。
R A2
当开关由断开到合上时，观察到的自
高中物理自感和互感教案
高中物理自感和互感教案
教学目标：
1. 了解自感和互感的概念和相互关系；
2. 掌握自感和互感的计算方法；
3. 能够应用自感和互感的知识解决相关问题。
教学重点与难点：
重点：自感和互感的概念、计算方法及应用；
难点：自感和互感的数学表达和实际应用。
教学内容：
1. 自感的概念和计算方法；
2. 互感的概念和计算方法；
3. 自感和互感的应用。
教学过程：
一、导入（5分钟）
通过实验或教学视频展示一个电流通过线圈时产生的磁场现象，引出自感和互感的概念。
二、讲解（15分钟）
1. 自感的概念和计算方法；
2. 互感的概念和计算方法；
3. 自感和互感的关系和区别。
三、示例分析（15分钟）
通过一些例题，引导学生掌握自感和互感的计算方法，加深对概念的理解。
四、实验探究（20分钟）
让学生利用实验仪器进行自感和互感的实验，观察实验现象，将实验实效与理论知识联系起来。
五、应用练习（15分钟）
通过一些应用题，让学生应用自感和互感的知识解决问题，提升解题能力。
六、总结与拓展（10分钟）
总结本节课的重点知识点，强化学生对自感和互感的理解。
提醒学生在实际生活中的应用。
七、作业布置（5分钟）
布置相关的练习题，巩固本节课所学内容。
教学反思：
通过这堂课的教学，学生可以了解和掌握自感和互感的概念、计算方法及应用，有助于培
养学生的物理思维和解决问题的能力。
同时，教师要注意引导学生进行实验探究和应用练习，加深学生对知识的理解和运用。
高考物理第一轮备考互感与自感知识点
2019高考物理第一轮备考互感与自感知识点在实际电路中,磁场的变化通常是由于电流的变化而引
起的，下面是互感与自感知识点，请大家认真学习。
1.互感现象
一个线圈中的电流变化时，所引起的磁场的变化在另一个线圈中产生感应电动势的现象叫做互感现象.这种感应
电动势叫做互感电动势.
2.自感现象
由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象.
在自感现象中产生的电动势，叫做自感电动势 .
3.自感电动势的大小和方向
对于同一线圈来说，自感电动势的大小取决于本身电流变化的快慢，其方向总阻碍导体中原来电流的变化 .公式：E 自=L
4.自感系数
也叫自感或电感，由线圈的大小、形状、匝数及是否有铁芯决定，线圈越长、单位长度的匝数越多、横截面积越大，自感系数越大，若线圈中加有铁芯，自感系数会更大.单位：亨利(H).
5.涡流
(1)定义：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任
何导体中都会产生感应电流，电流在导体内形成闭合回路，
很像水的旋涡，把它叫做涡电流，简称涡流.
(2)特点：整块金属的电阻很小，涡流往往很大.
6.电磁阻尼与电磁驱动
(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼 .
(2)电磁驱动：磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力，安培力使导体运动，这种作用称为电磁驱动 .
查字典物理网小编为大家提供的2019高考物理第一轮备考互感与自感知识点就到这里了，愿大家都能好好努力，丰富自己，锻炼自己。
理解“自感”和“互感”的异同——高一物理《自感》集体备课教案
理解“自感”和“互感”的异同“自感”和“互感”是物理中非常重要的概念，也是一个非常基础而核心的理论，是理解电磁现象的基础。
在高一物理中，通过学习《自感》一章，我们可以更深入地了解这两个概念，理解它们之间的异同。
下面就让我们来详细讲解。
一、“自感”和“互感”的概念1.自感：所谓自感，就是指由自身产生的电磁感应现象。
一般来说，当电流在导体内产生变化时，就会产生自感现象。
这是由于这些电流经过导体后，会在导体内部激发出电磁波，从而导致电磁感应的现象。
2.互感：所谓互感，是指电路中两个线圈之间产生的电磁感应现象。
通俗来讲，当两个线圈相对放置并中间隔一定距离时，当一个线圈中有电流通过时，就会在另一个线圈中诱发电流的变化，这种现象就被称为互感。
总结一下它们的概念，自感是指一段电路中自身产生的电磁感应，而互感是指电路中两个线圈之间相互作用所产生的电磁感应。
二、自感和互感的异同从上面的定义中我们可以看出，自感和互感都是电磁感应现象，产生的原因不同，但都涉及到电流变化的概念。
通过对两者的比较，可以更清楚地了解它们之间的异同。
1.异同点一：作用对象自感和互感的最大区别就在于它们作用的对象不同。
自感是电路中产生的一段电磁感应，主要是由电流在自身中的变化引起的。
而互感则是由电路中不同线圈的互相作用产生的电磁感应。
一个线圈中的电流变化会影响到另一个线圈中电流的变化，由此引起电磁感应。
2.异同点二：磁通量大小自感和互感的磁通量大小也有所不同。
自感不但跟电流变化有关，同时还跟自身的线圈大小有关，线圈越大，自感就越强。
而互感则不仅跟电流变化有关，还与线圈之间的距离有关。
两个线圈之间的距离越小，互感就越强。
3.异同点三：表现形式另一方面，自感和互感的表现形式也有所不同。
自感主要表现为线圈中出现的电感现象，即线圈中有电流流动时，会在导体内部形成一个磁场，这个磁场会导致线圈内的电流有循环的趋势。
而互感则表现为另一个线圈中出现的电感现象，即线圈中的电流发生变化时，会在另一个线圈中诱发电流的变化。
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L
A
C . 灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭
D . 灯A突然闪亮一下再突然熄灭
课堂训练
2、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 A2 先亮A，1最后达到同样亮。
L A1 R A2
S R1
3、上图中，电阻R的电阻值和电感L的自感系数都很 大，但L的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同 的灯泡。则当开关S闭合瞬间，A2 比 A1 先亮，
4、自感现象的防止
自感系数很大有时会产生危害：
小明去断开正 在工作的大功 率电动机的 开 关时，被突然 产生的电火花 击中了，想一 想，为什么？
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。
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。
一、互感现象
1、定义：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、本质：一种电磁感应现象
Байду номын сангаас
3、应用：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。变压器就是利用互感现象制成的。
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。
增反减同
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
第四章《电磁感应》
§4.6《互感和自感》
复习回顾：
下图为法拉第实验中的原理图，电磁感应现 象的本质是什么？请以下图为例说明感应电 动势的产生条件、方向如何判断和大小如何 计算？感应电流的产生条件？
法拉 第用 过的 线圈
问题：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？
E I t
E L • I t
三、自感系数
1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比
E L I t
2、自感系数 L－简称自感或电感 3、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力 （1）决定线圈自感系数的因素：
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。
现象分析:
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。 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。
3.自感电动势的方向
（2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是 H。 常用单位：毫亨（m H） 微亨（μH）
什么情况下灯泡会闪亮一下再熄灭？
原因： 在自感系数很大的情况下，灯泡会闪亮
一下，然后熄灭。 当自感系数很大时，在开关断开的瞬间，自 感线圈会产生瞬时的很高的自感电动势，该电 动势会补充A灯或A2灯中的电流，从而使A灯或A2 灯中电流突然变大，所以要闪亮一下。
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。
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？
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
2、电的“惯性”大小与什么有关？ 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。
最后 A1 比 A2 亮 。
反馈训练
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 C 图；通过灯泡 A2的电流随时间变化的图像为 图。 A
I
I
I
L A1 R A2
S R1
I
t
A
t
B
t
C
t
D
演示2
断电 瞬间
现象： S断开时，A 灯突然闪亮一
下才熄灭。 思考与讨论：P23
现象:
S断开，A
灯突然闪 一下才熄 灭。
（1）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变
化。 （2）自感电动势大小：
E L I t
4、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无 铁心有关
5、磁场具有能量
课堂训练
1、如图所示，L为自感系数较大的线
圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当 断开电键的瞬间会有 (A)
A . 灯A立即熄灭 B . 灯A慢慢熄灭
街头的变压器是中型的互感器
变电站的大型变压器是大型的互感器
延时继电器
试说 明这 种继 电器 的工 作原 理。
4、互感现象的防止：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。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。
问题：K接通瞬间，线圈L本身中会不 会产生感应电动势？
L
K
演示1
通电 瞬间
现象：灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联
的灯泡A1逐渐亮起来.
分析：
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。