第3节 自感现象的应用
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自感现象的应用
一、日光灯结构 1．完整的日光灯电路包括 日光灯管 、镇流器 、 ________、开关等主要部分．日光灯管的两端各有一 启动器 根灯丝，管内充有稀薄的氩气和微量的水银蒸气，管 的内壁上涂有 荧光物质 ，受到紫外线照射时能发出可 见光．
2．启动器的氖泡内主要有两个金属片，一个 是静金属片，另一个是倒 U形动金属片，当电源开 关闭合时，两个金属片之间会产生辉光放电，到 U 形动金属片 受热膨胀 后与静金属片日光灯的工作过程分为预热阶段、点 燃阶段和正常发光阶段．在不同阶段，镇流器 的作用不同．在点燃时，镇流器的作用是提供 瞬时电压；在正常发光时，镇流器起降压限流 作用．
三、日光灯的工作原理分析
1．日光灯的发光原理 灯管的两端各有一根灯丝，灯管内充有微 量的氩和稀薄的天然汞蒸气，灯管内壁涂有荧 光物质．当管内的气体被击穿而导电时，灯管 两端炽热的灯丝就会释放出大量电子，这些电 子与汞原子碰撞而放出紫外线，涂在灯管内壁 的荧光物质在紫外线的照射下发出可见光(如图2 － 3－ 1所示 ) ．根据不同的需要在管内充以不同 的气体，并在管的内壁涂上不同的荧光物质， 就可制造出发不同的颜色光的日光灯．
图2－3－1
2．日光灯的工作原理 (1)如图2－3－2所示，当开 关闭合后，电源电压加在启动 器的两极之间，使氖气放电发 出辉光．辉光产生的热量使U形 动触片膨胀伸长，与静触片接 触，电路导通，于是镇流器的 线圈和灯管的灯丝中就有电流 通过．
图2－3－2
(2) 电路接通后，启动器中氖气停止放电， U形动触片冷却收缩，两个触片分离，电路断 开，镇流器中产生很高的自感电动势，方向 与原来的电动势方向相同，两者加在一起形 成瞬时高电压，加在灯管两端，使灯管中气 体开始放电，日光灯管成为电流的通路开始 发光． (3) 日光灯正常发光时，镇流器起降压限 流的作用，保证日光灯正常发光．
2．启动器的氖泡内主要有两个金属片，一个 是静金属片，另一个是倒 U形动金属片，当电源开 关闭合时，两个金属片之间会产生辉光放电，到 U 形动金属片 受热膨胀 后与静金属片日光灯的工作过程分为预热阶段、点 燃阶段和正常发光阶段．在不同阶段，镇流器 的作用不同．在点燃时，镇流器的作用是提供 瞬时电压；在正常发光时，镇流器起降压限流 作用．
三、日光灯的工作原理分析
1．日光灯的发光原理 灯管的两端各有一根灯丝，灯管内充有微 量的氩和稀薄的天然汞蒸气，灯管内壁涂有荧 光物质．当管内的气体被击穿而导电时，灯管 两端炽热的灯丝就会释放出大量电子，这些电 子与汞原子碰撞而放出紫外线，涂在灯管内壁 的荧光物质在紫外线的照射下发出可见光(如图2 － 3－ 1所示 ) ．根据不同的需要在管内充以不同 的气体，并在管的内壁涂上不同的荧光物质， 就可制造出发不同的颜色光的日光灯．
图2－3－1
2．日光灯的工作原理 (1)如图2－3－2所示，当开 关闭合后，电源电压加在启动 器的两极之间，使氖气放电发 出辉光．辉光产生的热量使U形 动触片膨胀伸长，与静触片接 触，电路导通，于是镇流器的 线圈和灯管的灯丝中就有电流 通过．
图2－3－2
(2) 电路接通后，启动器中氖气停止放电， U形动触片冷却收缩，两个触片分离，电路断 开，镇流器中产生很高的自感电动势，方向 与原来的电动势方向相同，两者加在一起形 成瞬时高电压，加在灯管两端，使灯管中气 体开始放电，日光灯管成为电流的通路开始 发光． (3) 日光灯正常发光时，镇流器起降压限 流的作用，保证日光灯正常发光．
自感
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，LC振荡电路等。 2 防治：电感线圈
如图所示，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。
2. 日光灯的工作原理
启动器
灯管
镇流器
•启动器
•什么是自感现象
•自感电动势
•自感现象的应用
φ
P
φ
P
Φ`
a G b
Φ` I感
Ф
Ф`
L
E
E
S
RP
•感方向
一、什么是自感现象？ 由于导体本身的电流发生变化而产 生的电磁感应现象，叫做自感现象。 在自感现象中产生的电动势叫做自 感电动势。
二、自感电动势
1.自感电动势大小 E∝△Ф /△t 1) 表达式：
S一定
E∝△B /△t
E= L△I /△t
E∝△I /△t
2) 自感系数 L 自感系数L与线圈本身单位长 度上的匝数、线圈的横截面积以 及铁芯等条件有关。
单位: 亨利，简称亨，国际符号H。
换算关系: 1H=103mH=106μH
2.自感电动势方向？
原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向一致； 原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反。
启动器
灯管
ε +E
镇流器
自感现象
自 感 现 象
自感电动势E
大小:E=LΔI/Δt 方向：增反减同 影响因素:线圈的形状、 长短、匝数、有无铁芯等 单位：亨、毫亨、微亨
自感系数L
自感现象的防治和利用
•图1-6-2
•图1-6-3
自感现象及应用
变压器广泛应用于输配电、电 机控制、无线通信等领域，用 于实现电压变换、阻抗匹配和 信号传输等功能。
继电器
继电器是一种利用小电流控制大电流的开关器件，广泛应用于电力系统、自动化控 制和通信等领域。
在继电器中，自感元件用于储存能量，当电流超过一定值时，自感产生的感应电动 势会阻止电流继续增加，从而保护电路。
研究磁场与电流的关系
80%
研究目的
探究磁场与电流之间的关系，了 解自感现象与互感现象的产生机 理。
100%
实验器材
自感线圈、电源、开关、电流表 、导线、磁场测量仪等。
80%
实验步骤
将自感线圈置于磁场中，通过电 源向线圈中通入不同频率的交流 电，观察磁场与电流的变化关系 ，记录实验数据并进行分析。
电磁感应实验
自感现象及应用
目
CONTENCT
录
• 自感现象概述 • 自感现象在电路中的应用 • 自感现象在磁学中的应用 • 自感现象在物理实验中的应用 • 自感现象在其他领域的应用
01
自感现象概述
自感现象的定义
自感现象
当一个线圈中的电流发生变化时，会在其自身产生一个感应电动 势，阻碍电流的变化，这种现象称为自感现象。
磁力矩器具有响应速度快、控制精度高、可靠性好等优点， 能够实现精确的位置和姿态控制。
04
自感现象在物理实验中的应用
测量自感系数
测量原理
通过测量电路中自感线圈在通断电瞬间产生的感应 电动势，可以计算出自感系数。
实验器材
自感线圈、电源、开关、电压表、电流表、导线等 。
实验步骤
将自感线圈接入电路，分别测量通断电瞬间感应电 动势，根据公式计算出自感系数。
要点二
磁感应成像（Magnetic Induction Im…
继电器
继电器是一种利用小电流控制大电流的开关器件，广泛应用于电力系统、自动化控 制和通信等领域。
在继电器中，自感元件用于储存能量，当电流超过一定值时，自感产生的感应电动 势会阻止电流继续增加，从而保护电路。
研究磁场与电流的关系
80%
研究目的
探究磁场与电流之间的关系，了 解自感现象与互感现象的产生机 理。
100%
实验器材
自感线圈、电源、开关、电流表 、导线、磁场测量仪等。
80%
实验步骤
将自感线圈置于磁场中，通过电 源向线圈中通入不同频率的交流 电，观察磁场与电流的变化关系 ，记录实验数据并进行分析。
电磁感应实验
自感现象及应用
目
CONTENCT
录
• 自感现象概述 • 自感现象在电路中的应用 • 自感现象在磁学中的应用 • 自感现象在物理实验中的应用 • 自感现象在其他领域的应用
01
自感现象概述
自感现象的定义
自感现象
当一个线圈中的电流发生变化时，会在其自身产生一个感应电动 势，阻碍电流的变化，这种现象称为自感现象。
磁力矩器具有响应速度快、控制精度高、可靠性好等优点， 能够实现精确的位置和姿态控制。
04
自感现象在物理实验中的应用
测量自感系数
测量原理
通过测量电路中自感线圈在通断电瞬间产生的感应 电动势，可以计算出自感系数。
实验器材
自感线圈、电源、开关、电压表、电流表、导线等 。
实验步骤
将自感线圈接入电路，分别测量通断电瞬间感应电 动势，根据公式计算出自感系数。
要点二
磁感应成像（Magnetic Induction Im…
(鲁科版)物理选修3-2课件：第2章-第3节-自感现象的应用
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
不太重要，考纲中没有明显的要求，可以引导学生自学 .
课 时 作 业
菜
单
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
●新课导入建议 介绍内容引入新课
教 学 方 案 设 计
1．灯的历史(各时期灯的图片介绍)． 2．引入日光灯的广泛使用(日光灯的优点、特点)．
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
课 前 自 主 导 学
在物理、化学实验室里可以作为 小功率高压 电源，在 汽车、煤气灶点火装置中产生高压电火花完成点火工作．
菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
(3)自感现象的其他应用 ①应用 在广播电台和电视台的无线电设备中，用自感线圈和电 容器组成 振荡电路 来发射电磁波；在收音机和电视机中，
1.日光灯的工作原理及镇流 器的作用．(重点) 2.感应圈的工作原理．(重点) 3.镇流器及启动器的作用．( 难点)
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
菜
单
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
自感现象的原理及应用
自感现象的原理及应用1. 引言自感现象是一种物理现象，指的是当电流经过一条导线时，产生的磁场会对导线本身产生感应电动势的现象。
这种自感作用在电路设计和应用中具有重要的作用。
本文将介绍自感现象的基本原理、计算方法以及在电路设计和应用中的应用。
2. 自感现象的原理自感现象基于法拉第电磁感应定律，即改变磁通量线的大小和方向会在导线上产生感应电动势。
自感现象的原理可以用以下公式表示：$$ V = -L \\frac{di}{dt} $$其中，V表示电压，L表示自感系数，di/dt表示电流的变化率。
3. 自感系数的计算自感系数是用来衡量导线对其本身产生的磁场的感应程度。
具体计算方法如下：•直线导线的自感系数计算公式为：$$ L = \\frac{\\mu_0 \\cdot \\pi \\cdot d}{ln(\\frac{8d}{r})} $$其中，L表示自感系数，$\\mu_0$表示真空中的磁导率，d表示导线的长度，r表示导线的半径。
•环形导线的自感系数计算公式为：$$ L = \\frac{\\mu_0 \\cdot R}{2} \\cdot \\left[ln\\left(\\frac{8R}{r}\\right)-1\\right] $$其中，L表示自感系数，$\\mu_0$表示真空中的磁导率，R表示环形导线的半径，r表示导线的半径。
4. 自感现象在电路设计中的应用自感现象在电路设计中有广泛的应用，下面列举了一些常见的应用场景。
•电感器：电感器是利用自感现象制造的一种电子元件，常用于滤波器、功率供给器、谐振器等电路中。
它们基于自感现象的特性，可以实现对特定频率的信号进行滤波和放大的功能。
•电感耦合：在一些电路中，可以利用自感现象实现电感耦合，将两个或多个电路以电感器作为耦合元件连接起来。
这种电感耦合可以实现信号的传输和干扰的隔离。
•变压器：变压器是基于自感现象的原理构造的，它利用电磁感应现象和自感现象将交流电压从一路传送到另一路。
自感现象及应用ppt
E
06.如图所示，D1、D2是两个相同的小电珠，L 是一个自感系数很大的线圈，其电阻与R相同， 由于存在自感现象，在电键接通和断开时，两 灯泡亮暗的先后次序是
A
A、接通时，D1先达最亮，断开 时D1后暗 B、接通时，D2先达最亮，断开 时D2后暗 C、接通时，D1先达最亮，断开 时D1先暗 D、接通时，D2先达最亮，断开 时D2先暗
电磁灶： 电磁灶是通过锅底涡流发热的 ,是一种清洁、 安全和高效节能的炊具.
01.当线圈中电流发生改变时，线圈中会产生 自感电动势，自感电动势方向与原电流方向 :
CD
A．总是相反 B．总是相同 C．电流增大时，两者方向相反 D．电流减小时，两者方向相同
02.线圈的自感系数大小的下列说法中， 正确的是: C A．通过线圈的电流越大，自感系数 也越大 B．线圈中的电流变化越快，自感系 数也越大 C．插有铁芯时线圈的自感系数会变大 D．线圈的自感系数与电流的大小、 电流变化的快慢、是否有铁芯等都无关
根据楞次定律判定：
（1）导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它 增大，感应电流方向与原电流方向相反。
（2）导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它 减小，感应电流方向与原电流方向相同。
在发生自感现象时，导体中产生的自感 电动势与哪些因素有关？
a.自感电动势的大小与其他感应电动势一样跟穿 过线圈的磁通量变化的快慢有关系，线圈的磁场 是由电流产生的，所以穿过线圈的磁通量变化的 快慢跟电流变化快慢有关系．
b.与线圈本身的特性有关——用自感系数L来表 示线圈的这种特性
1、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。 2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。自感电 动势将在闭合电路中产生自感电流。
电磁感应中的自感和互感的现象与应用
应用：变压器、感应电机等。
变压器：利用自感和互感现 象改变电压
电磁炉：利用互感现象产生高 频磁场，使锅体产生涡流而发 热
感应电动机：利用互感现象产 生旋转磁场，使电动机运转
电磁铁：利用自感现象产生磁 场，用于电磁继电器、接触器
等
继电器：利用自感现象控制电流的通断 变压器：通过自感现象实现电压的变换 电磁炉：利用自感现象产生涡流加热食物 线圈电感：作为储能元件，实现能量的储存和释放
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XX
01
02
03
04
05
06
法拉第电磁感应定律：当一个导体回路在磁场中作切割磁力线运动时，会在导体回路中产生 感应电动势。
楞次定律：感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原磁场的变化。
自感现象：当一个导体线圈中的电流发生变化时，它会产生自己的磁场，这个磁场又会反过 来影响线圈中的电流。
电磁炉：利用 自感现象产生 涡流加热食物
变压器：通过 自感现象实现
电压变换
交流电机：自 感现象是电机 正常工作的基
础之一
无线充电：利 用自感现象实 现电能的无线
传输
变压器的工作原 理：互感现象的 应用
变压器的作用： 电压变换、电流 变换和阻抗变换
变压器的种类：电 力变压器、音频变 压器、中周变压器 等
无线充电：利 用互感现象实 现无线充电，
方便快捷。
电力传输：通 过互感现象提 高电力传输的 效率，降低能
源损失。
传感器：互感 现象在传感器 技术中广泛应 用，如磁场传 感器、电流传
感器等。
磁悬浮技术： 互感现象在磁 悬浮技术中起 到关键作用， 实现无接触悬
变压器：利用自感和互感现 象改变电压
电磁炉：利用互感现象产生高 频磁场，使锅体产生涡流而发 热
感应电动机：利用互感现象产 生旋转磁场，使电动机运转
电磁铁：利用自感现象产生磁 场，用于电磁继电器、接触器
等
继电器：利用自感现象控制电流的通断 变压器：通过自感现象实现电压的变换 电磁炉：利用自感现象产生涡流加热食物 线圈电感：作为储能元件，实现能量的储存和释放
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汇报人：XX
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法拉第电磁感应定律：当一个导体回路在磁场中作切割磁力线运动时，会在导体回路中产生 感应电动势。
楞次定律：感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原磁场的变化。
自感现象：当一个导体线圈中的电流发生变化时，它会产生自己的磁场，这个磁场又会反过 来影响线圈中的电流。
电磁炉：利用 自感现象产生 涡流加热食物
变压器：通过 自感现象实现
电压变换
交流电机：自 感现象是电机 正常工作的基
础之一
无线充电：利 用自感现象实 现电能的无线
传输
变压器的工作原 理：互感现象的 应用
变压器的作用： 电压变换、电流 变换和阻抗变换
变压器的种类：电 力变压器、音频变 压器、中周变压器 等
无线充电：利 用互感现象实 现无线充电，
方便快捷。
电力传输：通 过互感现象提 高电力传输的 效率，降低能
源损失。
传感器：互感 现象在传感器 技术中广泛应 用，如磁场传 感器、电流传
感器等。
磁悬浮技术： 互感现象在磁 悬浮技术中起 到关键作用， 实现无接触悬
自感现象的应用
复过程中，L1中产生变化的电流.在通、断的瞬间，由于初级线圈
中的电流迅速变化，L1的自感电动势会猛增至数百伏.次级线圈L2
的线圈匝数约为L1的100倍，于是在次级线圈L2的两端感应出数万
伏的高压.
第4讲 自感现象的应用
18
例3 关于感应圈下列说法不正确的是( ) A.感应圈是利用自感现象来获得高压电的装置 B.在工程中，感应圈可作为大功率高压电源使用 C.煤气灶电子点火装置，是利用感应圈产生高压电火花来完成的 D.感应圈的主要构造包括绕在铁芯上的两个绝缘线圈及放电器等
第4讲 自感现象的应用
28
26
4.下列装置中没有利用感应圈的是( ) A.煤气灶电子点火装置 B.汽车发动机点火装置 C.物理、化学实验中的小功率高压电源 D.自动设备中的延时继电器
第4讲 自感现象的应用
27
解析 煤气灶电子点火装置，汽车发电机点火装置都是利用感应 圈产生的高压电火花来完成点火工作的，物理、化学实验中的小 功率电源是利用感应圈通过低压直流电源获得高电压，A、B、C 正确； 延时继电器是利用线圈的电磁感应来正常工作的，没有用到感应 圈，D错误. 答案 D
第4讲 自感现象的应用
11
例1 如图所示，S为启动器，L为镇流器，其中日光灯的接线图 正确的是( )
解析 根据日光灯的工作原理，要想使日光灯发光，灯丝需要预 热发出电子，灯管两端应有瞬时高压，这两个条件缺一不可.当动、 静触片分离后，选项B中灯管和电源断开，选项B错误；
第4讲 自感现象的应用
12
选项C中镇流器与灯管断开，无法将瞬时高压加在灯管两端，选 项C错误； 选项D中灯丝左、右端分别被短接，无法预热放出电子，不能使 灯管气体导电，选项D错误. 答案 A
自感现象的应用
第三阶段：
灯管发光后，由于它使用的电源是电流大小和方 向都在不断变化的交变电流，这样的电流通过镇流器时 会在线圈两端产生自感电动势,阻碍交变电流的变化,此 时镇流器起降压限流的作用。
对于氖泡，两端电压降低，启辉器保持断开状态而 不起作用。
电流由管内气体导电而形成回路，灯管进入工作状 态。
1.灯管内水银蒸汽导电，发出紫外线，使管壁上荧光粉 发出白光，要激发水银蒸汽导电需要很高的电压，日光 灯正常工作时又需要比220V低很多的电压．
自感现象的应用
复习引入
1.什么是自感现象？ 2.自感电动势方向有什么特
点
从两次实验中可看出，当线圈自身的电 流发生变化时，线圈本身就产生出感应电动 势，这个电动势总是阻碍线圈中电流的变化。
这种由于线圈本身的电流发生变化 而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。
自感现象在各种电气设备和无线 电技术中有广泛的应用，日光灯电路 就是利用线圈自感现象的一个例子。
（3）在小锤式断续器中，当 电路开断时，小锤与螺丝钉 之间出现火花，这火花使电 流持续一段时间。因此，开 断时间也就延长了。为了减 小火花，缩短开断时间，在 线路中加装一个电容器C， 将它的一个极与小锤连接， 另一个极接到螺丝钉的支柱 上。电路开断的瞬间产生的 感应电流集中到电容器里。 电容器两极板带电，减小了 裂口处的火花，电路开断就 会进行得很快。由于电磁感 应，感应圈初级线圈断续地 通过直流电流时，次级线圈 就感应出几千伏乃至上万伏 的交变高电压。
2.为满足这些要求设置了镇流器和启辉器，启辉器的作 用是开关闭合后把连接灯管两端灯丝的电路接通，电路 接通后又使电路自动断开．(启辉器起自动开关的作用)
3.镇流器在起动器把电路突然中断的瞬间，由于自感现 象而产生一个瞬时高压加在灯管上，满足激发水银蒸汽 导电需要高压的要求，使日光灯管成为通路开始发 光．(镇流器起产生瞬间高压的作用)
自感现象及应用
二、自感系数
考虑自感电动势与线圈中电流变化的定量关系。当电流流
过回路时，回路中产生磁通，称为自感磁通，用 L 表示。当
线圈匝数为 N 时，线圈的自感磁链
L = N L
同一电流流过不同的线圈，产生的磁链不同，为表示各个 线圈产生自感磁链的能力，将线圈的自感磁链与电流的比值称 为线圈的自感系数，简称电感，用 L 表示
似认为磁通都集中在线圈的内部，而且磁通在截面 S 上的分布
是均匀的。当线圈通过电流I时，线圈内的磁感应强度 B 与磁通
分别 为
B H NI , BS NIS
l
l
由 N = LI 可得
L N N 2 S
I
l
说明：
(1) 线圈的电感是由线圈本身的特性所决定的，它与线圈 的尺寸、匝数和媒介质的磁导率有关，而与线圈中有无电流及 电流的大小无关。
5．感应电动势的大小可用法拉第电磁感应定律来计算。 E N
t t
对于在磁场中切割磁感线运动的导体，可用下式计算
E = Bl v2 = Bl v sin
二、自感现象
1．由于线圈本身电流发生变化而产生的电磁感应现象，
称为自感现象。产生的感应电动势称为自感电动势。它的大
t
L LI 代入，则
EL
L2 L1
t
LI2 LI1 t
L I t
，将
自感电动势的大小与线圈中电流的变化率成正比。当线圈 中的电流在 1s 内变化 1A 时，引起的自感电动势是 1V，则这个 线圈的自感系数就是 1H 。
五、自感现象的应用
自感现象在各种电气设备和无线电技术中有着广泛的应用。 荧光灯的镇流器就是利用线圈自感的一个例子。如图 6-3 是荧 光灯的电路图。
什么是电磁感应的自感现象如何应用它解决问题
什么是电磁感应的自感现象如何应用它解决问题电磁感应是指当导线中的磁通量变化时，在导线中会产生感应电动势的现象。
而电磁感应的自感现象则是指当电流在导线中发生变化时，导线本身产生的感应电动势。
这种自感现象常常被应用于解决各种问题中。
本文将讨论电磁感应的自感现象及其应用。
自感现象是基于法拉第的感应定律发展起来的。
根据感应定律，当一个导体中的磁场变化时，导体中会出现感应电动势。
自感现象是指当电流变化时，导线中的磁场也会发生变化，从而产生感应电动势。
这种感应电动势的产生与导线本身的特性有关，包括导线的长度、截面积和材料等。
自感现象广泛应用于电路中，特别是交流电路中的电感元件。
电感元件是利用自感现象来储存和释放电能的设备。
通过改变电流的大小和方向，电感元件可以向电路提供稳定的电流。
在交流电路中，它还能起到滤波和隔离的作用。
除了在电路中应用外，自感现象也被广泛地应用于电机和变压器等电磁设备中。
在电机中，自感现象使得电流在绕组中形成磁场，从而产生转矩，驱动电机运转。
而在变压器中，自感现象则被用来改变电流的值和方向，实现电能的传输和变换。
此外，自感现象还可以用于测量和检测。
通过利用自感现象，可以设计出各种感应线圈和传感器来测量和检测物理量。
例如，利用自感现象可以制作出电感传感器，用来检测和测量接近物体的距离、金属探测、速度测量等。
自感现象也被应用于无线充电技术中，使得设备可以实现无线充电。
自感现象还在通信技术中起到重要的作用。
利用自感现象，可以设计出各种天线和信号处理设备，用来接收和发送电磁信号。
例如，无线电中的天线就利用了自感现象来接收无线电波，将其转化为电信号。
而在移动通信中，自感现象被用来设计出天线和无线电频率传输设备，实现无线通信。
总之，电磁感应的自感现象是一种重要的物理现象，广泛应用于各个领域。
通过自感现象，我们可以解决许多实际问题，如调节电流、储存电能、测量和检测物理量，以及实现无线通信等。
电磁感应的自感现象是电磁学的基础，掌握和应用它对于推动科技发展具有重要意义。
《自感现象的应用》
动机的启动和正反转控制。
感应电动机中的自感现象
在感应电动机中，当转子导体切割定子磁场时，会产生感应电动势。由于转子导体的电阻和 电感的存在，会产生自感电动势，阻碍电流的变化。
自感电动势的大小与转子导体切割磁场的速率和转子导体的电感有关。在电动机启动时，自 感电动势会阻碍电流的增加，从而限制启动电流的大小。
自感现象在电磁炉中还表现在线圈与电源之间的互感作用，使得电源中 的高频谐波对电磁炉的工作产生影响。
电磁炉的优缺点
优点
节能、环保、安全、高效、易于 清洁和维护。
缺点
价格较高、不适合加热非铁磁性 材料、对锅具要求较高。
03
变压器
工作原理
变压器通过电磁感应原理，将一种电 压等级的交流电能转换成另一种电压 等级的交流电能。
的变化。
自感电动势的大小与电流变化的 快慢成正比，当电流变化越快，
自感电动势越大。
自感电动势的作用是保护电路， 防止电流突然变化对电路造成损
坏。
变压器的优缺点
优点
变压器能够实现不同电压等级的转换，使得不同电压等级的设备能够正常工作； 能够隔离电路，提高设备的安全性。
缺点
由于变压器的工作原理基于电磁感应，因此其转换效率会受到铁芯材料和工艺 的影响；同时，由于变压器的体积较大，重量较重，因此其安装和维护成本较 高。
电磁炉工作时，电流通过线圈产生磁场，当磁场极性改变时，会在铁质锅底内产生 感应涡旋电流，从而将电能转换成热能。
电磁炉的加热效率高，热能利用率可达80%以上，比传统的燃气灶更节能、环保。
电磁炉中的自感现象
当电源电压突然变化时，线圈中的电流会产生自感电动势，阻碍电流的 变化。
在电磁炉中，当锅具从加热状态切换到保温状态时，线圈中的电流会发 生变化，产生自感电动势，从而产生反向的感应电流，使线圈中的电流 减小，实现节能。
感应电动机中的自感现象
在感应电动机中，当转子导体切割定子磁场时，会产生感应电动势。由于转子导体的电阻和 电感的存在，会产生自感电动势，阻碍电流的变化。
自感电动势的大小与转子导体切割磁场的速率和转子导体的电感有关。在电动机启动时，自 感电动势会阻碍电流的增加，从而限制启动电流的大小。
自感现象在电磁炉中还表现在线圈与电源之间的互感作用，使得电源中 的高频谐波对电磁炉的工作产生影响。
电磁炉的优缺点
优点
节能、环保、安全、高效、易于 清洁和维护。
缺点
价格较高、不适合加热非铁磁性 材料、对锅具要求较高。
03
变压器
工作原理
变压器通过电磁感应原理，将一种电 压等级的交流电能转换成另一种电压 等级的交流电能。
的变化。
自感电动势的大小与电流变化的 快慢成正比，当电流变化越快，
自感电动势越大。
自感电动势的作用是保护电路， 防止电流突然变化对电路造成损
坏。
变压器的优缺点
优点
变压器能够实现不同电压等级的转换，使得不同电压等级的设备能够正常工作； 能够隔离电路，提高设备的安全性。
缺点
由于变压器的工作原理基于电磁感应，因此其转换效率会受到铁芯材料和工艺 的影响；同时，由于变压器的体积较大，重量较重，因此其安装和维护成本较 高。
电磁炉工作时，电流通过线圈产生磁场，当磁场极性改变时，会在铁质锅底内产生 感应涡旋电流，从而将电能转换成热能。
电磁炉的加热效率高，热能利用率可达80%以上，比传统的燃气灶更节能、环保。
电磁炉中的自感现象
当电源电压突然变化时，线圈中的电流会产生自感电动势，阻碍电流的 变化。
在电磁炉中，当锅具从加热状态切换到保温状态时，线圈中的电流会发 生变化，产生自感电动势，从而产生反向的感应电流，使线圈中的电流 减小，实现节能。
自感现象及其应用ppt文档
在自感现象中产生的感应电动势．
4．自感系数
(1)定义：描述
自身特性的物理量，又称自感或电感．
(2)物理意义：表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量． (3)大小的决定因素：与线圈的大小、形较状慢、匝的数亮以阻及碍有无 等因素有关． (4)单位：国际单位是亨利，简称起亨来，符号是 ，常用的还有毫亨(mH)和
BD [启动器接通后再断开时，镇流器产生瞬时高压，而不是接通时产生 高压，故 A 错误；日光灯正常工作时，因交流电通过镇流器产生自感电动势， 起降压、限流作用，故 B 正确；保证日光灯管正常工作，此时有电流通过日光 灯管，灯管两端电压小于 220 V，故 C 错误；启动器在启动时，相当于自动开 关的作用，启动后双金属片恢复原状，故 D 正确．]
[合 作 探 究·攻 重 难]
通电时 断电时
电流逐渐增大， 灯泡逐渐变亮
电流逐后逐渐减小达到 稳定 电路中稳态电流为 I1、I2 ①若 I2≤I1，灯泡逐渐变暗 ②若 I2>I1，灯泡闪亮后逐渐变暗 两种情况灯泡电流方向均改变
对自感现象的分析 灯泡亮度的变化分析 与线圈串联的灯泡 电路图
(3)线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关． ( )
(4)日光灯使用的是稳恒电流．
()
(5)日光灯正常发光后，启动器就不起什么作用了．
()
(6)镇流器只起升压作用．
很低
()
【提示】 (2)当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同．
高压
(4)日光灯使用的是交变电流．
降压限流
日光灯启动时，通提电供线圈 ；日光灯启动后，
4．启动器
启动器的作用： ．
H
103
106
自感及其应用
L A1 A2 R
L
IL IA
R
A
注意：
1、不能认为任何断电现象灯都会闪一下 当IL>IA时，会闪一下，再逐渐熄灭 当IL ≤ IA时，不会闪，逐渐熄灭 2、通电自感，I感与I原方向相反； 断电自感，I感与I原方向相同。
二.自感电动势
1、思考、猜想：从法拉第电磁感应定律 猜测自感电动势的数学表达式？ 2、自感电动势的大小 可以想象得到，穿过线圈的磁通量应 该与线圈通过线圈自己的电流成正比，
讨论与交流：
1、日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光 灯正常发光后，取下启动器，会影响灯管发光吗？为 什么？如果启动器丢失，作为应急措施，可以用一小 段带绝缘外皮的导线启动日光灯吗？怎样做？请简述 道理． 2、如果电容器两端电压过高．电容器的绝缘层就 会变成导体将两极连在一起，这种情况叫做电容器的 击穿，日光灯启动器的电容击穿是常出现的故障，为 什么常出现这种故障呢？启动器击穿后，就不能使日 光灯管发光了，为什么？ 3、电容击穿后怎么办？
磁通量的变化可以是外磁场的
变化所引起，也可以是回路中自身的
电流变化所引起，这种由于导体本身
的电流变化所产生的电磁感应现象是
一种特殊的电磁感应现象．称为自感
现象.
L
A1
A2
R
接通电路的瞬间，电流增大，穿过线圈的 磁通量也增加，在线圈中产生感应电动势，由 楞次定律可知，它将阻碍原电流的增加，所以 A中的电流只能逐渐增大， A逐渐亮起来。 线圈中出现的感应电 动势只是阻碍了原电流的 变化（增加），而非阻止， 所以虽延缓了电流变化的 进程，但最终电流仍然达 到最大值， A最终达到正 常发光．
3 6
三、自感现象的应用和防止
1、应用：在电路中，通直流阻交流，通 低频阻高频，在各种电器设备和无线 电技术中应用广泛，如日光灯电路中 的镇流器，振荡电路等．
L
IL IA
R
A
注意：
1、不能认为任何断电现象灯都会闪一下 当IL>IA时，会闪一下，再逐渐熄灭 当IL ≤ IA时，不会闪，逐渐熄灭 2、通电自感，I感与I原方向相反； 断电自感，I感与I原方向相同。
二.自感电动势
1、思考、猜想：从法拉第电磁感应定律 猜测自感电动势的数学表达式？ 2、自感电动势的大小 可以想象得到，穿过线圈的磁通量应 该与线圈通过线圈自己的电流成正比，
讨论与交流：
1、日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光 灯正常发光后，取下启动器，会影响灯管发光吗？为 什么？如果启动器丢失，作为应急措施，可以用一小 段带绝缘外皮的导线启动日光灯吗？怎样做？请简述 道理． 2、如果电容器两端电压过高．电容器的绝缘层就 会变成导体将两极连在一起，这种情况叫做电容器的 击穿，日光灯启动器的电容击穿是常出现的故障，为 什么常出现这种故障呢？启动器击穿后，就不能使日 光灯管发光了，为什么？ 3、电容击穿后怎么办？
磁通量的变化可以是外磁场的
变化所引起，也可以是回路中自身的
电流变化所引起，这种由于导体本身
的电流变化所产生的电磁感应现象是
一种特殊的电磁感应现象．称为自感
现象.
L
A1
A2
R
接通电路的瞬间，电流增大，穿过线圈的 磁通量也增加，在线圈中产生感应电动势，由 楞次定律可知，它将阻碍原电流的增加，所以 A中的电流只能逐渐增大， A逐渐亮起来。 线圈中出现的感应电 动势只是阻碍了原电流的 变化（增加），而非阻止， 所以虽延缓了电流变化的 进程，但最终电流仍然达 到最大值， A最终达到正 常发光．
3 6
三、自感现象的应用和防止
1、应用：在电路中，通直流阻交流，通 低频阻高频，在各种电器设备和无线 电技术中应用广泛，如日光灯电路中 的镇流器，振荡电路等．
自感现象及其应用
自感现象：由于线圈本身的电流发生变化 而产生的电磁感应现象。 自感电动势：在自感现象中产生的感应电 动势。自感电动势将在闭合电路中产生自 感电流；且自感电动势总是阻碍导体中原 来电流的变化。
自感系数
定义：描述通电线圈自身特性的物理量, 与线圈的形状、长短、匝数及有无铁芯 有关。
单位：亨利（H） 磁通量的变化率
实验二：断电自感
电路图
实验演示
观察开关断开后，灯亮度的变化情况。
现象：灯没有随开关的断开马上熄灭，而 是逐渐变暗。 提示：断电前后电流流向比较
原因：开关断开后，线圈电流减小，由于 自感作用，其电流只能逐渐减小，该电流 流过灯泡，所以灯泡逐渐变暗。 结论：当导体中原来的电流增加时，自感 电动势阻碍其增加；当导体中原来的电流 减小时，自感电动势阻碍其减小。
自感电动势
自感系数
日光灯
日光灯主要由灯管、镇流器和启动 器组成。
日光灯
启动器
镇流器
日光灯电路图
日光灯工作原理
闭合开关，电源电压加到启动器两极, 其内氖气发光使双金属片受热接触，电路 接通，镇流器线圈和灯管的灯丝中有电流, 氖气停止放电，U 形触片冷却断开。断开 瞬，灯管内惰性气体和汞蒸汽电离，使 灯管发光。
导 入
自感是一种特殊的电磁感应现象。 穿过回路的磁通量发生变化时，将 在回路中产生感应电动势；那么，当导 体或线圈本身的电流变化从而磁通量变 化时（自感）会产生什么现象呢？
自感现象
实验一：通电自感
电路图
实验演示
观察开关闭合后，两灯亮度的变化情况。
现象：L2立即变亮，L1逐渐变亮。 原因：闭合开关，L2支路电流立即增大, L1支路由于由于线圈自身的磁通量增加, 产生自应电动势，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，故通过与线圈串联的灯泡的电 流不能立即增大到最大值，它的亮度只 能慢慢增加。
第3节 自感现象的应用
辐射的
2.在日光灯的连接线路中,关于启动器的作用,以下说 法正确的是（ C ） A.日光灯启动时,为灯管提供瞬时高压 B.日光灯正常工作时,起降压限流的作用 C.起到一个自动开关的作用,实际上可用一个弹片开关 代替(按下接通，放手断开) D.以上说法均不正确
3.日光灯的主要部件有灯管、镇流器、启动器.日光灯灯管的两端各有 一个灯丝，灯管内充有微量的氩气和稀薄的汞蒸气,灯管内壁上涂有荧 光粉.两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使涂在管壁上的荧光粉 发出可见光.关于镇流器和启动器,下列说法正确的是（ AB ）
应用
小功率高压电源 低气压放电管 阴极射线管
演示空气中火花放电现象
汽车发动机、煤气灶的点 火装置
光谱管
X射线管
研究液体及固体介质的电容器击穿现象
三、自感现象的其他应用
在生产和生活中，自感现象是普遍存在的.凡有导线、
线圈的设备,只要有电流变化,都会有自感现象产生. 1.自感现象的应用 自感线圈是交流电路中的重要元件，在广播电台和 电视台的无线设备中，用它和电容器组成振荡电路来发 射电磁波；而在收音机和电视机中，同样也用振荡电路 来接收电磁波.
灯管发光原理
灯管内充有微量的氩和稀 薄的汞蒸气,灯管内壁涂有荧 光物质.当管内的气体被击穿 而导电时,灯管两端炽热的灯
丝就会释放出大量电子,这些
电子与汞原子碰撞而放出紫外线,涂在灯管内壁的荧光物质 在紫外线的照射下发出可见光.根据不同的需要在管内充以 不同的气体，并在管的内壁上涂上不同的荧光物质,就可以 制造出发不同颜色光的日光灯.
a
b
启
5.制作精密电阻时,为了消除在使用中由于电流的变化引 起的自感现象,用电阻丝绕制电阻时采用如图所示的双线 绕法,其道理是（ C ） A.电路电流变化时，两根线中产生的自感电动势相互抵消 B.电路电流变化时，两根线中产生的自感电流相互抵消
自感现象及其应用
在电键S接通和断开时，灯泡S1和S2亮暗的顺序是( ) A．接通时，S1先达到最亮 B．接通时，S2先达到最亮 C．断开时，S1后熄灭 D．断开时，S2后熄灭
Ｓ刚接通时， 线圈可看成是断路
三、自感现象的防止及应用：
1、日光灯原理（应用）
日光灯的构造
镇流器的作用——是自感系数很大的带 铁心的线圈，启动时，产生高电压，帮助点 燃； 正常工作时的线圈起降压限制电流作用， 保护灯管。 注意：灯管两端的 电压与镇流器的电 压之和不等于电源 电压。
i1 i2 O -i2 -i1 i1 i2 O -i2 -i1
i2 i1
Байду номын сангаас
A L
S
i
t1 t
A i
t1 t
i1 i2 O -i2 -i1 i1 i2 O -i2 -i1
i t1
t
B
i t1
t
C
D
．．（双选）在如右图所示的电路中，S 和S 是两个相同的 6 1 2
小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻值 与R相等
Ｉ _________ Ｉ变化, 线圈将产生感应电动势
阻碍电流变化
注意：“阻碍”不是“阻止”
电流原来怎么变化还是怎么变化，只是变化变慢 了，即对电流的变化起延迟作用.
自感系数： 表示线圈阻碍电流变化的能力
1、当开关Ｓ由闭合变为断开时，Ｌ1、Ｌ２亮度 将如何变化？
L1和L组成闭合电路 L1亮一下再慢慢熄灭
来
R1 R2 I1 I 2 逐渐熄灭
R1 R2
I1 I 2
先变得更亮，再逐渐熄灭
4.在右图所示的电路中,电键S断开之前与断开 之后的瞬间,通过灯A的电流方向应是( ).
Ｓ刚接通时， 线圈可看成是断路
三、自感现象的防止及应用：
1、日光灯原理（应用）
日光灯的构造
镇流器的作用——是自感系数很大的带 铁心的线圈，启动时，产生高电压，帮助点 燃； 正常工作时的线圈起降压限制电流作用， 保护灯管。 注意：灯管两端的 电压与镇流器的电 压之和不等于电源 电压。
i1 i2 O -i2 -i1 i1 i2 O -i2 -i1
i2 i1
Байду номын сангаас
A L
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t1 t
A i
t1 t
i1 i2 O -i2 -i1 i1 i2 O -i2 -i1
i t1
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B
i t1
t
C
D
．．（双选）在如右图所示的电路中，S 和S 是两个相同的 6 1 2
小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻值 与R相等
Ｉ _________ Ｉ变化, 线圈将产生感应电动势
阻碍电流变化
注意：“阻碍”不是“阻止”
电流原来怎么变化还是怎么变化，只是变化变慢 了，即对电流的变化起延迟作用.
自感系数： 表示线圈阻碍电流变化的能力
1、当开关Ｓ由闭合变为断开时，Ｌ1、Ｌ２亮度 将如何变化？
L1和L组成闭合电路 L1亮一下再慢慢熄灭
来
R1 R2 I1 I 2 逐渐熄灭
R1 R2
I1 I 2
先变得更亮，再逐渐熄灭
4.在右图所示的电路中,电键S断开之前与断开 之后的瞬间,通过灯A的电流方向应是( ).
磁场中的感生电流与自感现象
磁场中的感生电流与自感现象磁场中的感生电流和自感现象是电磁现象中的重要概念，它们在电磁学和电路理论中扮演着重要角色。
本文将通过介绍感生电流和自感现象的定义、原理和应用等方面，来探讨它们之间的关系和作用。
一、感生电流的定义及原理感生电流是指在变化的磁场中，由于磁通的改变而产生的电流。
根据法拉第电磁感应定律，当磁通通过一个回路时，该回路内就会产生感生电流。
感生电流的大小与磁场的改变率成正比，与回路的形状、大小和方向有关。
二、感生电流的应用感生电流在实际应用中有很多重要的作用。
首先，在发电机和变压器中，通过磁场的变化来感应产生电流，实现了电能的转换和传输。
其次，在感应炉中，通过感应电流来加热金属材料，实现了工业生产中的许多加热操作。
此外，在电磁波的传播过程中，感应电流也参与了电磁辐射和能量传输等重要过程。
三、自感现象的定义及原理自感现象是指电流在闭合回路中产生磁场，并由此磁场感应出自感电动势的现象。
自感现象根据楞次定律，电流变化时，自感电动势的方向会与电流变化的方向相反。
自感现象与电流的大小、回路的形状和材料有关。
四、自感现象的应用自感现象在电路和电子器件中有着广泛的应用。
首先，在继电器中，通过自感现象可以实现电路的开关控制，实现对电能的传输和转换。
其次，在放大器和变压器中，通过自感现象可以实现信号的放大和功率的变换。
此外，自感现象在无线电通信系统中也扮演着重要的角色，通过电感器和天线等器件，可以实现信号的捕捉、传输和接收。
五、感生电流与自感现象之间的关系和作用感生电流和自感现象都与磁场和电流的变化相关，它们之间存在密切的关系和相互作用。
在磁场和电流变化过程中，感生电流通过自感产生的磁场又会影响感生电流的大小和方向，从而产生循环作用。
在电磁场中的能量传输过程中，感生电流和自感现象共同参与了能量的转换和传输。
总结：磁场中的感生电流和自感现象是电磁学中重要的概念，它们通过磁场和电流的变化相互作用，实现了能量的传输和转换。
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时起降压限流的作用.启动器起自动开关的作用. 在日光灯电路中，正是利用镇流器线圈中
产生的自感现象，巧妙地达到了给灯管两端既 提供为什么能节电呢?
日光灯由于靠离子导电,电阻很小,故电流的
热效应很小,这样日光灯就能节约电能了. 那么，白炽灯、日光灯和新型节能灯在工作 原理上又有什么异同呢？
A．在日光灯正常工作后，如果取走启动器,日光灯还能正常发光 B．启动器如果被击穿了（短路），日光灯不能正常启动 C．镇流器在日光灯的灯管发光后，不再起任何作用 D．在日光灯中，镇流器的另一个作用是将交流电转换为直流电
4.如图所示,日光灯正常工作时,流过灯管的电流为I, 那么对于灯丝ab上的电流,以下说法正确的是( CD ) A.灯丝ab上的电流处处为I B.灯丝a端的电流为I C.灯丝b处的电流为I,其他地方的电流都比I小 D.灯丝b处最容易烧断
2.新型节能灯
节能灯具有光效高(约是普通 灯泡的5倍),寿命长(约是普通灯泡 的8倍)，体积小,使用方便等优点. 节能灯的工作原理是接通电源后， 节能灯内的二极管整流电路把交流电变为直流电，再由晶体 管振荡电路产生几十千赫频率的高频交流电，此电流供给灯
管灯丝，使灯丝预加热并发出电子，同时由线路板上的谐振
极，构成闭合回路.这时，线圈中的铁芯被磁化，并
吸引小锤.于是,电流中断.电流一停止，铁芯就失去
磁性，弹簧片将小锤弹回原来的位置，电路又重新
接通.如此反复，小锤使初级线圈中的电流在1秒钟
内断续许多次.电流每次断开时,次级线圈中出现某
个方向的感应电动势；而在电路接通时,次级线圈又
出现相反方向的感应电动势.
提出问题 （1）要将灯管内的气体击穿，使其导电，对灯
管两端所加电压有什么要求呢？
需要加上比220V高很多的电压. （2）气体被击穿后，电阻会变得很小，如果灯管 两端电压仍然很高，就会烧毁灯管，怎么办呢？
正常发光时，灯管两端所加的电压要低于220V 可见，要让日光灯正常工作，必须给它提供 一种既能高又能低的电压.怎样才能得到这种电
1.知道镇流器、启动器以及日光灯管的工作原理 2.知道日光灯的工作原理 3.了解感应圈的工作原理及应用 4.了解生产、生活中如何防止自感现象带来的危害
1.关于日光灯的工作原理，下列说法正确的是（ BC ）
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
压呢？
镇流器
主要部分是一个 绕在铁芯上且自感 系数很大的线圈.
启动器
启动器内部有一只与电容器并联的小玻璃泡;
小玻璃泡内装有一个固定不动的静触片及一个双金
属片制成的U形动触片，动、静触片之间留有小缝
隙，形成两个电极;小玻璃泡内充有氖气.
电路图与工作原理
1．日光灯的点燃过程：
⑴ 闭合开关，电压加在启动器两极间，氖气放电发
辐射的
2.在日光灯的连接线路中,关于启动器的作用,以下说 法正确的是（ C ） A.日光灯启动时,为灯管提供瞬时高压 B.日光灯正常工作时,起降压限流的作用 C.起到一个自动开关的作用,实际上可用一个弹片开关 代替(按下接通，放手断开) D.以上说法均不正确
3.日光灯的主要部件有灯管、镇流器、启动器.日光灯灯管的两端各有 一个灯丝，灯管内充有微量的氩气和稀薄的汞蒸气,灯管内壁上涂有荧 光粉.两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使涂在管壁上的荧光粉 发出可见光.关于镇流器和启动器,下列说法正确的是（ AB ）
应用
小功率高压电源 低气压放电管 阴极射线管
演示空气中火花放电现象
汽车发动机、煤气灶的点 火装置
光谱管
X射线管
研究液体及固体介质的电容器击穿现象
三、自感现象的其他应用
在生产和生活中，自感现象是普遍存在的.凡有导线、
线圈的设备,只要有电流变化,都会有自感现象产生. 1.自感现象的应用 自感线圈是交流电路中的重要元件，在广播电台和 电视台的无线设备中，用它和电容器组成振荡电路来发 射电磁波；而在收音机和电视机中，同样也用振荡电路 来接收电磁波.
a
b
启
5.制作精密电阻时,为了消除在使用中由于电流的变化引 起的自感现象,用电阻丝绕制电阻时采用如图所示的双线 绕法,其道理是（ C ） A.电路电流变化时，两根线中产生的自感电动势相互抵消 B.电路电流变化时，两根线中产生的自感电流相互抵消
C.电路电流变化时，两根线圈中的磁通量相互抵消
D.以上说法都不正确
一、日光灯与镇流器
日光灯结构
镇流器
启动器
灯管
灯管发光原理
灯管内充有微量的氩和稀 薄的汞蒸气,灯管内壁涂有荧 光物质.当管内的气体被击穿 而导电时,灯管两端炽热的灯
丝就会释放出大量电子,这些
电子与汞原子碰撞而放出紫外线,涂在灯管内壁的荧光物质 在紫外线的照射下发出可见光.根据不同的需要在管内充以 不同的气体，并在管的内壁上涂上不同的荧光物质,就可以 制造出发不同颜色光的日光灯.
电焊机
电焊时，焊条和金属
工件分别用导线通过电焊 机与电源相连.先把焊条 与被焊的工件短暂接触， 然后迅速将焊条提起， 与工件保持4～5mm的距离.这时，电流减小所引起的自感现
象使焊条与工件之间的空隙产生电弧火花,电弧火花产生的
高温把金属工件局部熔化,冷却后焊接处就熔为一体了.
2.自感现象的预防 大型电动机的定子绕组自感系数很大，电流很大， 如果要将电路断开，会产生很大的自感电动势，使开 关的闸刀和固定夹片之间的空气电离,形成电弧火花. 电弧火花会烧坏开关，甚至危及工作人员的安全.因此,
在切断这类电路时，必须采用特制的安全开关.比如,
可以把开关放在绝缘性能良好的油中.我们拔下一些插
头或拨动电源开关时,也会看到这样的电火花.所以，
在有煤气泄漏的场所，千万不要开、关电源.
双线绕法消除自感现象
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.
拓展一步
1.日光灯与白炽灯的优劣
白炽灯发光时，大量的电能将转化为热能,只有极少一
部分可以转化为有用的光能.另外，白炽灯下物体的颜色不 够真实，且白炽灯的寿命短. 日光灯管是靠着灯管的汞原子由气体放电的过程释放
出紫外光，所消耗的电能约60%可以转换为紫外光.其他的
能量则转换为热能. 因此日光灯的效率大约为相同功率钨 丝电灯的两倍.由于日光灯工作时灯丝的温度低,所以它的 寿命也大大提高.
电路产生谐振，使灯管内产生气体击穿导电并产生“紫外线” 而击发灯管壁的荧光粉发出可见光.
二、感应圈
初级线圈由几匝粗导线绕制而成，次级线圈
则由多匝细导线绕成，分左、右两组套在初级线
圈上，次级线圈的两端接在放电器上.
工作原理
它的主要部分是两个绕在铁芯 MM′上的绝缘导线线圈，如图所示. 初级线圈直接绕在铁芯上，是比较少 的几匝粗导线线圈，次级线圈则由多
匝细导线组成.感应圈的初级线圈中
有节奏地通过断续的直流电.因此，各种电流断续器是感 应圈的重要部件.图中画出的是一种最简单的断续器，它
就是一个钢质弹簧片D.弹簧片上装有一小块软铁P，称为
小锤；在小锤后面装有一个螺丝钉W,当电路中无电流时,
弹簧片与螺丝钉接触.开关S接通电路后,电流流经初
级线圈,再经小锤与螺丝钉,然后回到电池组的另一
第3节 自感现象的应用
形式多样的日光灯
应用广泛的日光灯
日光灯优点
（1）比白炽灯省电，发光效率是白炽灯的5～6倍.
（2）日光灯的发光颜色比白炽灯更接近日光,光色
好,且发光柔和.
（3）白炽灯寿命短，普通白炽灯的寿命在1000～
3000小时之间,日光灯寿命较长，一般有效寿命是 3000～6000小时.
出辉光，产生的热量使U形动触片膨胀伸长，跟静触
片接触使电路接通.灯丝和镇流器中有电流通过.
⑵ 电路接通后,启动器中的氖 气停止放电,U形片冷却收缩,两
个触片分离，电路自动断开.
⑶ 在电路突然断开的瞬间，由于
镇流器电流急剧减小,会产生很高
的自感电动势,方向与电源电动势 方向相同，这个自感电动势与电源 电压加在一起,形成一个瞬时高电 压,加在灯管中的气体开始放电,于
当电路断开时，小锤与螺丝钉之间出现火花,
这火花使电流持续一段时间.因此，断开时间也就延
长了.为了减小火花，缩短断开时间，在线路中加装
一个电容器C,将它的一个极与小锤连接,另一个极接
到螺丝钉的支柱上.电路断开的瞬间产生的感应电流
集中到电容器里. 电容器两极板带电，减小了裂口 处的火花，电路断开就会进行得很快.由于电磁感应, 感应圈初级线圈断续地通过直流电流时,次级线圈就 感应出几千伏乃至上万伏的交变高电压.
是日光灯成为电流的通路开始发光.
2.日光灯正常发光： 日光灯开始发光后,由于交变电流通过镇流器
线圈，线圈中会产生自感电动势，它总是阻碍电
流的变化,这时的镇流器起着降压限流的作用，保
证日光灯正常发光.
思考： 根据日光灯的工作原理说出镇流器和启动器的 作用.
总结： 镇流器在启动时产生瞬时高压，在正常工作