36《自感现象讲义涡流》
《自感现象与涡流》 讲义
《自感现象与涡流》讲义一、自感现象自感现象是一种特殊的电磁感应现象。
当通过导体自身的电流发生变化时，导体自身就会产生感应电动势，这个电动势会阻碍原电流的变化。
我们可以通过一个简单的实验来理解自感现象。
假设我们有一个线圈，当电路接通时，电流会逐渐增大。
但由于自感的存在，电流增大的过程并不是瞬间完成的，而是有一个逐渐上升的过程。
当电路断开时，电流瞬间减小，但自感电动势会试图维持原来的电流，从而在断开瞬间产生一个较高的电压。
自感现象的产生是由于线圈中电流变化时，其周围的磁场也随之变化。
根据电磁感应定律，变化的磁场会在线圈中产生感应电动势。
自感电动势的大小与线圈的自感系数以及电流的变化率有关。
自感系数越大，或者电流变化率越大，自感电动势也就越大。
自感系数取决于线圈的匝数、形状、大小以及是否有铁芯等因素。
匝数越多、形状越紧密、有铁芯的线圈，其自感系数通常越大。
自感现象在日常生活和实际应用中有很多例子。
比如，在日光灯中，镇流器就是利用自感现象来产生瞬间高电压，使灯管启动。
在变压器中，自感现象也起着重要的作用，它有助于实现电压的变换。
二、涡流涡流是另一种电磁感应现象。
当块状金属在变化的磁场中时，金属块内部会产生自成闭合回路的感应电流，这种电流就叫做涡流。
涡流的产生是由于磁场的变化导致金属内部的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，进而形成电流。
涡流具有热效应和磁效应。
由于涡流在金属内部流动时会产生电阻，从而使电能转化为热能，这就是涡流的热效应。
例如，在电磁炉中，就是利用涡流的热效应来加热食物。
涡流的磁效应则在一些电磁设备中得到应用，比如电磁阻尼和电磁驱动。
电磁阻尼是指当导体在磁场中运动时，由于涡流的存在，导体受到的阻力会增大，从而使其运动减缓。
例如，在电表的指针摆动中，通过使用电磁阻尼可以使指针迅速稳定下来，方便读数。
电磁驱动则是利用涡流来实现物体的驱动。
当磁场相对于导体运动时，在导体中产生的涡流会使导体受到一个驱动力，从而跟着磁场运动。
3.6《自感现象、涡流》ppt课件
第6节 自感现象 涡流
制作人：王正武 2015.11.23
本课任务：
1、了解自感现象及其应用 2、了解电感器 3、了解涡流及其应用
一、复习
1、回顾：在做3.1-5（右图）的实验 时，由于线圈A中电流的变化，它产 生的磁通量发生变化，磁通量的变化 在线圈B中激发了感应电动势。——互感。
2、自感系数L：
（1）描述电感器的性能的，简称自感或电 感。
（2）L大小影响因素：由线圈本身的特性所 决定，与线圈是否通电无关．它跟线圈的 形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关。
线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积 越大，自感系数就越大，有铁芯时线圈的自 感系数比没有铁芯时要大得多．
3、电感器的特性：阻碍电流的变化，对交流 电有阻碍作用。
分析：
电路断开时，线圈中的电流减小而导致磁 通量发生变化，产生自感电动势阻碍原电 流的减小，L中的电流只能从原值开始逐渐 减小，S断开后，L与A组成闭合回路，L中 的电流从A中流过，所以A不会立即熄灭， 而能持续一段发光时间．
用电路图分析实验二
结论：
1．导体中电流变化时，自身产生感应电动势，这个 感应电动势阻碍原电流的变化．
4、上节学到的变压器，实际上也是电感器。
三、自感现象的应用和防止
1．应用：在各种电器设备、电工技术和无线 电技术中应用广泛。如日光灯电子镇流器 中，有电阻器、电容器、电感器件
2．危害：
在切断自感系数很大，电流 很强的电路的瞬间，产生 很高的自感电动势，形成 电弧，在这类电路中应采 用特制的开关，精密电阻 可采用双线并绕来清除自 感现象．
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，叫做自感现象．
3.6自感现象-涡流
上一节中，变压器之所以能够将电能由原线圈传 递到副线圈，利用了电磁感应 副线圈感应到了自身线圈中的由于原线圈电流产 生的磁场的变化，而产生了感应电动势 那么，原线圈能否感应到自身线圈中的由原线圈 电流产生的磁场的变化呢？
把这种由于自身电流的变化引起自身磁通 量的变化，而激发的感应电动势叫做自感 电动势
把这种现象叫自感现象
【演示实验1】通电自感现象。
现象：在闭合开关S的瞬间，灯
2立刻正常光．而灯1却是逐渐
从暗到明，要比灯1迟一段时间
正常发光． 分析： 由于电流的增大，线圈L自身的磁通量增加，
而产生了感应电动势，阻碍线圈中电流的增加，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．
I’
【演示实验2】断电自感现象。
现象:开关断开时，灯泡不是立
I’
I
I
即熄灭，而是先闪亮一下，然后
熄灭。 分析： 由于电流的减小，线圈L自身的磁通量减少， 而产生了感应电动势，阻碍线圈中电流的减小，故通
过与线圈串联的灯泡的电流不能立即减小到0，所以
小灯泡不能立即熄。
归纳总结：电路中自感的作用是阻碍电流的 变化。
A、当电路中的电流增大时，自感电动势的方向和 原电流的方向相反 B、当电路中的电流减小时，自感电动势的方向和 原电流的方向相同
电感器
在许多电路中都有线圈，它们叫做电感器
【提问】：自感现象是电磁感应现象的一种，当通过线圈 电流变化时，线圈会产生自感电动势，那么当电流的变化 相同时，不同的线圈产生的感应电动势是否相同？
自感系数L
1、描述线圈自感性能的物理量 2、单位：亨利(H) 1H=103mH=106μH 3、线圈越大，匝数越多，插入铁芯，自感系数就越大
《自感现象与涡流》 讲义
《自感现象与涡流》讲义一、自感现象在了解自感现象之前，我们先来看一个简单的电路。
当我们闭合开关，让电流通过一个线圈时，会发生什么呢？自感现象是一种由于自身电流变化而引起的电磁感应现象。
当通过导体自身的电流发生变化时，导体内部就会产生自感电动势，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。
比如说，有一个闭合的线圈，其中通有电流。
当我们突然增大电流时，线圈中会产生一个阻碍电流增大的自感电动势；反之，当我们突然减小电流时，线圈中会产生一个阻碍电流减小的自感电动势。
自感系数是描述自感现象强弱的物理量，它与线圈的匝数、有无铁芯、线圈的长度和横截面积等因素有关。
匝数越多、有铁芯、长度越长、横截面积越大，自感系数就越大，自感现象也就越明显。
自感现象在生活中有很多应用。
比如日光灯中的镇流器，就是利用自感现象来产生瞬间的高电压，使灯管内的气体放电发光。
还有在一些电器设备中，为了防止电路中的电流突变对设备造成损害，也会用到自感元件来起到缓冲的作用。
但自感现象也可能会带来一些问题。
比如在大型变压器中，如果突然切断电流，由于强大的自感电动势可能会产生很高的电压，从而引发危险。
二、涡流说完自感现象，我们再来看看涡流。
涡流是由于电磁感应，在导体内部形成的闭合电流。
当一块导体处于变化的磁场中时，导体内部就会产生涡流。
涡流有一些特点。
首先，涡流会使导体发热。
这是因为电流通过导体时会产生焦耳热。
在一些需要加热的场合，比如电磁炉，就是利用涡流产生的热量来加热物体的。
其次，涡流会产生阻尼作用。
例如，在一些电磁仪表中，为了减少涡流的影响，常常采用增加电阻率或者把导体做成薄片的方法来减小涡流。
在工业生产中，涡流也有广泛的应用。
例如，利用涡流可以对金属材料进行无损检测，通过检测涡流的变化来判断材料内部是否存在缺陷。
此外，涡流制动也是一种常见的制动方式。
在一些高速列车上，就采用了涡流制动来快速减速。
三、自感现象与涡流的关系自感现象和涡流既有区别又有联系。
§3.6 自感现象涡流
第六节自感现象涡流教学目标：1、了解什么是自感现象、自感系数和涡流，知道影响自感系数大小的因素。
2、了解自感现象的利用和危害的防止。
3、初步了解日光灯、电磁炉等家用电器工作的自感原理。
4、利用对自感现象的想象培养想象能力，体验将物理知识应用于生活的过程。
5、体会科技成果对生活的广泛影响，培养对涡流现象的广泛、神奇的应用产生兴趣。
教学过程：一、学习新知识1、电磁感应现象原理：E1==Δφ/Δt 提问2、自感现象演示1（图36-2）-演示2（图36-3）-自感作用：电路中的自感作用是阻碍电流变化。
3、电感器线圈演示讲解自感（系数）：匝数越多，自感系数越大；加如铁芯，自感系数增大。
作用：有阻碍交流的作用实例：变压器（即互感器）、日光灯电子镇流器个例分析危害：城市无轨电车弓型拾电器电弧火花-烧蚀开关、危及行人。
4、涡流及其应用现象：阻尼摆演示-设问-探究-释疑概念及成因：空间磁通量变化，空间中的导体就会感应出电流，即涡流。
应用：变压器硅钢片设计原理： --- 解释：为什么变压器要有冷却装置？电磁炉发热原理：金属探测器：危害：使得变压器及电机铁芯内感应涡流，发热，影响绝缘性能乃至导致火灾事故。
防止办法：铁芯分片组叠，并彼此绝缘。
二、巩固新知识1、小结：自感-涡流-现象-规律-应用2、阅课文：P78-813、练习：（课本）P81—1、2（讲）、3（提示：自感系数因素）、4（启发分析）、5（启发讲述）4、作业：后记：1、电磁炉原理：电磁炉是应用电磁感应原理对食品进行加热的。
电磁炉的炉面是耐热陶瓷板，交变电流通过陶瓷板下方的线圈产生磁场，磁场内的磁力线穿过铁锅、不锈钢锅等底部时，产生涡流，令锅底迅速发热，达到加热食品的目的。
电磁炉加热原理如图所示，灶台台面是一块高强度、耐冲击的陶瓷平板（结晶玻璃），台面下边装有高频感应加热线圈（即励磁线圈）、高频电力转换装置及相应的控制系统，台面的上面放有平底烹饪锅。
其工作过程如下：电流电压经过整流器转换为直流电，又经高频电力转换装置使直流电变为超过音频的高频交流电，将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上，由此产生高频交变磁场。
《自感现象 涡流》 讲义
《自感现象涡流》讲义一、自感现象在了解自感现象之前，我们先来思考一个简单的电路。
假设有一个闭合回路，其中有一个电源、一个开关和一个电阻。
当我们闭合开关时，电流会瞬间通过电阻，电阻两端的电压也会立即达到稳定值。
现在，我们把电阻换成一个电感线圈。
当开关闭合的瞬间，会发生什么有趣的现象呢？这时，电流并不会像之前那样瞬间达到稳定值，而是会有一个逐渐增大的过程。
这就是自感现象。
那么，为什么会出现自感现象呢？这是因为当通过电感线圈的电流发生变化时，线圈中就会产生一个自感电动势，来阻碍电流的变化。
自感电动势的大小与通过线圈的电流变化率成正比，公式为：＄E＝ L\frac{＼Delta I}｛＼Delta t}＄，其中$E$是自感电动势，＄L$是电感系数，＄＼Delta I$是电流的变化量，＄＼Delta t$是时间的变化量。
自感现象在我们的日常生活中有很多应用。
比如，日光灯中的镇流器就是利用自感现象来产生瞬间的高电压，使灯管中的气体放电发光。
我们再来看一个实验。
准备一个电感线圈、一个灯泡、一个电源和一个开关。
将它们串联起来，然后闭合开关。
我们会发现，灯泡并不是瞬间变亮，而是逐渐变亮。
这就是因为自感电动势阻碍了电流的迅速增大。
自感现象也会带来一些问题。
在一些含有电感的电路中，当开关断开时，可能会产生很高的自感电动势，这可能会损坏电路中的元件，甚至可能会产生电火花，造成危险。
二、涡流说完了自感现象，我们再来了解一下涡流。
当一块金属处于变化的磁场中时，金属内部就会产生感应电流。
这些感应电流在金属内部自成闭合回路，就像水中的漩涡一样，所以我们把它叫做涡流。
涡流会使金属块发热。
比如，我们家里用的电磁炉，就是利用涡流的热效应来加热食物的。
电磁炉工作时，在炉面下产生高频交变磁场，使锅底产生涡流，从而产生热量来加热食物。
涡流在很多领域都有重要的应用。
在工业生产中，利用涡流可以对金属材料进行无损检测。
通过检测涡流的变化，可以判断金属材料内部是否存在缺陷。
《自感现象 涡流》 讲义
《自感现象涡流》讲义一、自感现象（一）自感现象的定义当通过导体自身的电流发生变化时，导体自身就会产生感应电动势，这种现象称为自感现象。
举个简单的例子，在一个闭合回路中，有一个线圈，当电路中的电流发生变化时，比如说电流突然增大或减小，这个线圈就会产生一种阻碍电流变化的电动势。
（二）自感电动势自感电动势的大小与通过线圈的电流的变化率成正比。
用公式表示就是：＄E ＝ L\frac{＼Delta I}｛＼Delta t}＄，其中＄E$ 表示自感电动势，＄L$ 称为自感系数，简称自感或电感，＄＼Delta I$ 是电流的变化量，＄＼Delta t$ 是时间的变化量。
自感系数＄L$ 的大小与线圈的匝数、形状、大小、有无铁芯等因素有关。
匝数越多、形状越复杂、体积越大、有铁芯时，自感系数通常就越大。
（三）自感现象的应用与危害自感现象在实际生活中有很多应用。
比如日光灯中的镇流器，就是利用自感现象来产生瞬间的高电压，从而使灯管内的气体导电，点亮日光灯。
然而，自感现象也可能带来一些危害。
在一些大型的电力设备中，如变压器，如果突然断开电路，由于自感现象可能会产生非常高的感应电动势，这可能会击穿绝缘层，造成设备损坏甚至危及人员安全。
二、涡流（一）涡流的定义当块状金属在变化的磁场中，或者在磁场中运动时，金属块内会产生感应电流。
由于金属块的电阻很小，所以电流在金属块内可以形成很强的环流，这种电流就像水中的漩涡一样，因此被称为涡流。
（二）涡流的热效应涡流会产生焦耳热。
在很多情况下，我们需要利用涡流的热效应。
比如，高频感应炉就是利用涡流的热效应来加热金属的。
它可以在很短的时间内将金属加热到很高的温度，用于熔炼、焊接等工艺。
但在有些情况下，涡流的热效应是不利的。
比如变压器和电机的铁芯，为了减少涡流产生的热量损失，通常会采用硅钢片叠成，并且硅钢片之间涂有绝缘漆，以增大电阻，减小涡流。
（三）涡流的机械效应涡流还会产生机械效应。
例如，电磁阻尼就是利用涡流的机械效应。
3.6-自感现象-涡流 课件-新人教版选修1-1
会产生感应电流
，我们把这种感应电流叫做涡流．
(2)应用：涡流通过电阻时可以 生热 ，金属探测器和电
磁炉就利用了涡流．但在电动机、变压器中涡流是有害的．
2．思考判断 (1)涡流是可以利用的．(√) (2)变压器中的涡流是有害的．(√) 3．探究交流 变压器中是如何减小涡流的？ 【提示】 变压器中的铁芯是用涂有绝缘漆的硅钢片叠 压制成，从而减小了涡流．
【答案】 D
1．如图3－6－2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，当断开开关S的瞬间会有( )
图3－6－2
A．灯A立即熄灭 B．灯A慢慢熄灭 C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D．无法判定 【解析】 当开关S断开时，由于通过电感线圈的电流 从有变到零，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A 串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断 开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭．因此正确选项 为A. 【答案】 A
自感现象及电感器
1.基本知识 (1)自感现象 线圈中通交流时，由于线圈自身电流的变化，引起 磁通量 的变化，也会在它自身激发感应电动势，这个电 动势叫做 自感电动势 ，这种现象叫做 自感现象 ．
(2)自感的作用 阻碍电路中 电流 的变化． (3)电感器：电路中的 线圈 叫做电感器． (4)描述电感器性能的物理量：自感系数，简称自感．决 定线圈自感系数的因素：线圈的 大小 、 匝数 、线圈中是 否有 铁芯 ．有铁芯时的自感系数比没有铁芯时 大得多 ． (5)电感器的电路作用：由于线圈中的自感电动势总是 阻碍电流的变化 ．因此，电感器对 交流 有阻碍作用．
实验 S重新闭合，灯A2立刻 S断开时，灯A过一会儿才 现象 正常发光，灯A1逐渐 熄灭．
亮起来
பைடு நூலகம்原因
《自感现象与涡流》 讲义
《自感现象与涡流》讲义一、自感现象当通过导体自身的电流发生变化时，导体自身会产生感应电动势，这种现象就叫做自感现象。
为了更好地理解自感现象，我们先来看看一个简单的实验。
实验装置：一个长直螺线管，一个电流表，一个开关，一个直流电源。
实验步骤：1、连接好电路，闭合开关，观察电流表的示数变化。
2、断开开关，观察电流表的示数变化。
实验现象：1、闭合开关瞬间，电流表的指针缓慢偏转，最终达到稳定值。
2、断开开关瞬间，电流表的指针反向缓慢偏转，然后逐渐回到零刻度。
从这个实验中，我们可以看出，当电路中的电流发生变化时，会产生自感电动势来阻碍电流的变化。
那么，自感现象产生的原因是什么呢？这是因为当电流通过导体时，导体周围会产生磁场。
当电流发生变化时，磁场也会随之变化，而变化的磁场会在导体中产生感应电动势。
自感电动势的大小与哪些因素有关呢？自感电动势的大小与电流的变化率以及自感系数有关。
自感系数越大，电流变化率越大，自感电动势也就越大。
自感系数又与哪些因素有关呢？自感系数与线圈的匝数、线圈的长度、线圈的横截面积、有无铁芯等因素有关。
匝数越多、长度越长、横截面积越大、有铁芯时，自感系数通常越大。
自感现象在生活中有很多应用。
比如，日光灯中的镇流器就是利用自感现象来产生瞬间高电压，从而使日光灯启动。
二、涡流在一根导体中，如果穿过导体的磁通量发生变化，在导体内部就会产生感应电流。
由于这种电流在导体内部自成闭合回路，很像水的漩涡，所以我们把它叫做涡流。
涡流有一些特点。
首先，涡流会产生热量。
这是因为导体中有电阻，电流通过时会产生焦耳热。
其次，涡流会产生磁场。
这个磁场会对原磁场产生影响。
为了减少涡流带来的能量损耗，我们通常会采取一些措施。
比如，在变压器和电机的铁芯中，我们会用相互绝缘的薄硅钢片叠成铁芯，这样可以增大电阻，减小涡流。
涡流在生活中也有很多应用。
例如，电磁炉就是利用涡流来加热食物的。
电磁炉内部有一个线圈，当线圈中通以高频交流电时，在电磁炉上方的金属锅底中会产生强大的涡流，从而产生大量的热量来加热食物。
《自感现象 涡流》 讲义
《自感现象涡流》讲义一、自感现象在了解自感现象之前，让我们先思考一个简单的电路。
当我们闭合开关，电流会瞬间通过电路中的导线和电阻等元件。
但如果这个电路中有一个线圈，情况就变得有趣了。
自感现象是指由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象。
举个例子，当一个闭合回路中的电流发生变化时，穿过这个回路自身的磁通量也会发生变化，从而在回路中产生感应电动势。
这种由自身电流变化而引起的电磁感应现象就是自感。
自感电动势的大小与穿过回路的磁通量的变化率成正比。
用公式表示就是：＄E ＝ L\frac{＼Delta I}｛＼Delta t}＄，其中＄E$ 是自感电动势，＄L$ 是自感系数，＄＼Delta I$ 是电流的变化量，＄＼Deltat$ 是变化所用的时间。
自感系数＄L$ 与线圈的形状、大小、匝数、有无铁芯等因素有关。
匝数越多、线圈的横截面积越大、长度越短、有铁芯时，自感系数通常就越大。
自感现象在生活中有很多应用。
比如日光灯中的镇流器，它就是利用自感现象来产生瞬间的高电压，从而使灯管内的气体导电发光。
然而，自感现象也可能带来一些问题。
在一些电路中，自感可能会产生瞬间的高压，对电路中的元件造成损害。
二、涡流接下来，我们来探讨一下涡流。
当块状金属在变化的磁场中，或者在磁场中运动时，金属块内会产生感应电流。
这种电流在金属块内自成闭合回路，很像水的漩涡，因此被称为涡流。
涡流是一种很特殊的电流现象。
由于金属块内存在电阻，涡流会使金属块发热。
涡流在生活中既有有利的一面，也有不利的一面。
有利的方面，比如利用涡流的热效应可以制成高频感应炉来冶炼金属。
在这种炉子中，强大的涡流可以产生大量的热量，能够快速地加热金属，提高冶炼效率。
还有，我们常见的安检门也是利用了涡流现象。
当人通过安检门时，安检门内的磁场会发生变化，从而在人体上产生涡流。
由于人体携带的金属物品会对涡流产生影响，通过检测这种变化，就可以发现是否携带了金属物品。
但涡流也有不利的地方。
《自感现象 涡流》 讲义
《自感现象涡流》讲义一、自感现象1、自感现象的定义当导体中的电流发生变化时，它自身就会产生感应电动势，这种现象叫做自感现象。
打个比方，就好像一条河流，当水流的速度突然改变时，河水自身会产生一种阻力来抵抗这种变化。
在电路中，电流的变化就如同水流速度的改变，而自感就是电路自身产生的“阻力”。
2、自感电动势自感现象中产生的电动势叫做自感电动势。
它的大小与电流的变化率成正比。
如果电流变化得很快，自感电动势就会比较大；反之，如果电流变化缓慢，自感电动势就相对较小。
3、自感系数自感电动势的大小还与一个叫做自感系数的物理量有关。
自感系数简称自感或电感，用字母 L 表示。
自感系数与线圈的形状、长短、匝数以及有无铁芯等因素有关。
线圈越长、匝数越多、有铁芯，自感系数就越大；反之，自感系数就越小。
想象一下，一个又粗又长、匝数很多并且带有铁芯的线圈，就像一个“顽固”的家伙，电流要想在它里面发生变化，它会产生很强的反抗，也就是有较大的自感系数。
4、自感现象的应用与防止自感现象在生活中有很多应用。
比如日光灯中的镇流器，就是利用自感现象来产生瞬间的高电压，从而点燃灯管。
在一些电路中，我们又需要防止自感现象带来的不利影响。
比如在断开大电流的电路时，可能会产生很大的自感电动势，形成电弧，容易损坏开关甚至造成危险。
这时候就需要采取一些措施来抑制自感电动势的产生。
二、涡流1、涡流的定义当块状金属在变化的磁场中，或者在磁场中运动时，金属块内产生的感应电流在整块金属内部自成闭合回路，像水中的漩涡一样，这种电流叫做涡流。
可以把涡流想象成金属内部无数个小“电流环”，它们在磁场的作用下不断地产生和流动。
2、涡流的热效应涡流会使金属块发热，利用涡流的热效应可以制成高频感应炉来冶炼金属。
在高频感应炉中，强大的涡流能够产生大量的热量，使金属迅速熔化，从而达到冶炼的目的。
但在有些情况下，涡流的热效应是不利的。
比如变压器的铁芯在工作时会产生涡流，导致铁芯发热，不仅浪费能量，还可能损坏设备。
《自感现象 涡流》 讲义
《自感现象涡流》讲义一、自感现象（一）自感现象的定义当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的变化的磁场会在线圈自身中产生感应电动势，这种现象称为自感现象。
举个简单的例子，当我们接通或断开一个电路中的灯泡时，如果这个电路中存在一个电感线圈，我们会发现灯泡的亮灭并不是瞬间完成的，而是有一个短暂的延迟或闪烁，这就是自感现象在起作用。
（二）自感电动势自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势。
自感电动势的大小与通过线圈的电流的变化率成正比，还与线圈的自感系数有关。
自感系数是一个与线圈的形状、大小、匝数以及是否有铁芯等因素有关的物理量。
一般来说，线圈的匝数越多、横截面积越大、长度越短、有铁芯时，自感系数就越大，自感现象就越明显。
（三）自感现象的应用和防止自感现象在生活中有很多应用。
比如，日光灯中的镇流器就是利用自感现象来产生瞬间高电压，使灯管内的气体导电发光。
然而，自感现象有时也会带来一些问题。
在一些含有大电感的电路中，比如大型电机的启动和停止过程中，由于自感电动势的存在，可能会产生很大的瞬间电流，对电路和设备造成损害。
为了防止这种情况的发生，通常会采取一些措施，如在电路中串联电阻、使用续流二极管等。
二、涡流（一）涡流的定义当块状金属在变化的磁场中，或者在磁场中运动时，金属块内会产生感应电流。
由于金属块的电阻很小，所以电流在金属块内可以形成强大的环流，这种电流叫做涡流。
（二）涡流的热效应涡流在金属块内流动时会产生热量。
在很多情况下，我们可以利用涡流的热效应来为我们服务。
比如，在工业生产中，利用高频交流电通过特制的金属块来加热金属材料，进行淬火、焊接等操作。
但在某些情况下，涡流的热效应也会带来危害。
例如，变压器和电机的铁芯在工作时会产生涡流，导致铁芯发热，不仅浪费能量，还可能会损坏设备。
为了减少涡流带来的损失，通常会把铁芯做成片状，并且片与片之间相互绝缘，以增大电阻，减小涡流。
（三）涡流的机械效应除了热效应，涡流还具有机械效应。
《自感现象 涡流》 讲义
《自感现象涡流》讲义一、自感现象1、自感现象的定义当导体中的电流发生变化时，它自身就会产生电磁感应现象，这种现象叫做自感现象。
比如说，一个闭合回路中的电流发生变化，这个变化的电流会导致穿过回路自身的磁通量发生改变，从而在回路中产生感应电动势。
2、自感电动势自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势。
它的大小与电流的变化率成正比，比例系数称为自感系数。
自感电动势的方向总是阻碍原电流的变化。
当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同。
3、自感系数自感系数简称自感或电感，用字母 L 表示。
它取决于线圈的形状、大小、匝数以及是否有铁芯等因素。
对于一个长直螺线管，其自感系数 L ＝μ₀n²S l （其中μ₀为真空磁导率，n 为单位长度上的匝数，S 为螺线管的横截面积，l 为螺线管的长度）。
自感系数的单位是亨利（H）。
4、自感现象的应用和防止应用方面：自感现象在日光灯中得到了广泛应用。
日光灯中的镇流器就是一个带有铁芯的自感线圈，在日光灯启动时，镇流器产生一个瞬时高压，使灯管中的气体导电发光；在日光灯正常工作时，镇流器又起到降压限流的作用。
防止方面：在一些电路中，自感现象可能会产生不利影响，比如在断开大电流电路时，可能会产生强烈的电弧，这就需要采取措施来防止自感现象带来的危害。
二、涡流1、涡流的定义当块状金属在变化的磁场中，或者在磁场中运动时，金属块内会产生感应电流。
由于金属块的电阻很小，所以电流很大，像漩涡一样，这种电流叫做涡流。
2、涡流的热效应涡流在金属块中流动时会产生热量。
利用涡流的热效应，可以制成高频感应炉来冶炼金属；家庭中使用的电磁炉也是利用涡流的热效应来加热食物的。
但在某些情况下，涡流的热效应是不利的，比如变压器和电机的铁芯中，涡流会导致能量损耗，使铁芯发热，为了减少这种损耗，通常会采用硅钢片叠成铁芯，并且在片间涂上绝缘漆，以增大电阻，减小涡流。
§3.6 自感现象涡流
第六节自感现象涡流教学目标：1、了解什么是自感现象、自感系数和涡流，知道影响自感系数大小的因素。
2、了解自感现象的利用和危害的防止。
3、初步了解日光灯、电磁炉等家用电器工作的自感原理。
4、利用对自感现象的想象培养想象能力，体验将物理知识应用于生活的过程。
5、体会科技成果对生活的广泛影响，培养对涡流现象的广泛、神奇的应用产生兴趣。
教学过程：一、学习新知识1、电磁感应现象原理：E1Δφ/Δt 提问2、自感现象演示1（图36-2）-自感电动势阻碍电流的增加。
演示2（图36-3）-自感电动势阻碍电流的减小。
自感作用：电路中的自感作用是阻碍电流变化。
3、电感器线圈演示讲解自感（系数）：匝数越多，自感系数越大；加如铁芯，自感系数增大。
作用：有阻碍交流的作用实例：变压器（即互感器）、日光灯电子镇流器个例分析危害：城市无轨电车弓型拾电器电弧火花-烧蚀开关、危及行人。
4、涡流及其应用现象：阻尼摆演示-设问-探究-释疑概念及成因：空间磁通量变化，空间中的导体就会感应出电流，即涡流。
应用：变压器硅钢片设计原理：解释：为什么变压器要有冷却装置？电磁炉发热原理：金属探测器：危害：使得变压器及电机铁芯内感应涡流，发热，影响绝缘性能乃至导致火灾事故。
防止办法：铁芯分片组叠，并彼此绝缘。
二、巩固新知识1、小结：自感-涡流-现象-规律-应用2、阅课文：P78-813、练习：（课本）P81—1、2（讲）、3（提示：自感系数因素）、4（启发分析）、5（启发讲述）4、作业：后记：1、电磁炉原理：电磁炉是应用电磁感应原理对食品进行加热的。
电磁炉的炉面是耐热陶瓷板，交变电流通过陶瓷板下方的线圈产生磁场，磁场内的磁力线穿过铁锅、不锈钢锅等底部时，产生涡流，令锅底迅速发热，达到加热食品的目的。
电磁炉加热原理如图所示，灶台台面是一块高强度、耐冲击的陶瓷平板（结晶玻璃），台面下边装有高频感应加热线圈（即励磁线圈）、高频电力转换装置及相应的控制系统，台面的上面放有平底烹饪锅。
《自感现象 涡流》 讲义
《自感现象涡流》讲义一、自感现象在了解自感现象之前，我们先来看一个简单的电路实验。
假设我们有一个闭合回路，其中包含一个电源、一个开关、一个灯泡和一个电感线圈。
当我们闭合开关时，灯泡并不是瞬间达到最亮，而是逐渐变亮。
这是为什么呢？这就是自感现象在起作用。
自感现象是指由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象。
当通过线圈的电流发生变化时，线圈中就会产生感应电动势，这个感应电动势总是阻碍原电流的变化。
自感现象的产生是由于线圈中的电流变化导致磁场变化，而变化的磁场又会在线圈中产生感应电动势。
自感电动势的大小与哪些因素有关呢？它与线圈的自感系数和电流的变化率有关。
自感系数越大，自感电动势就越大；电流的变化率越大，自感电动势也越大。
自感系数又取决于线圈的匝数、线圈的长度、线圈的横截面积以及是否有铁芯等因素。
匝数越多、长度越长、横截面积越大，并且有铁芯时，自感系数通常会更大。
自感现象在生活中有很多应用。
比如日光灯中的镇流器，就是利用自感现象来产生瞬间高压，使灯管中的气体放电发光。
二、涡流说完自感现象，我们再来看看涡流。
涡流是指块状金属在变化的磁场中，或者在磁场中运动时，金属块内产生的自成闭合回路的感应电流。
涡流的产生是由于变化的磁场在金属块内产生了感应电动势，从而形成了闭合的电流回路。
涡流具有热效应和磁效应。
由于涡流的存在，在金属内部会产生焦耳热。
这在一些情况下是不利的，比如变压器的铁芯会因为涡流而发热，导致能量损耗。
为了减小这种损耗，通常会采用相互绝缘的硅钢片叠成铁芯。
然而，涡流也有有利的一面。
例如，利用涡流的热效应可以制成高频感应炉来冶炼金属；利用涡流的磁效应可以制成电磁阻尼器和电磁驱动装置。
在电磁阻尼中，当导体在磁场中运动时，由于涡流的存在，会受到阻碍其运动的安培力，从而使运动很快停止。
例如，在电表的指针摆动过程中，就是利用电磁阻尼来使指针迅速稳定下来，以便准确读数。
在电磁驱动中，磁场相对于导体运动，在导体中产生涡流，涡流受到安培力的作用使导体跟着磁场运动。
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应用广泛。
2．危害：在切断电路的瞬间，形成电弧。不安全。 七、涡流及其应用、防止。
课堂练习和课外作业
课堂练习： P69 问题与练习 1-5 课外作业： P69 问题与练习 1、2、4
谢
谢
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36《自感现象涡流》
教学目标
❖ 知识与能力： ❖ 1、了解什么是自感现象、自感系数和涡流，知道影响自感
系数大小的因素。 ❖ 2、了解自感现象的利用和危害的防止。 ❖ 3、初步了解日光灯、电磁炉等家用电器工作的自感原理。 ❖ 4、利用对自感现象的想象培养想象能力，体验将物理知识
应用于生活的过程。 ❖ 5、体会科技成果对生活的广泛影响，培养对涡流现象的广
3．自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势， 叫做自感电动势．
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。
二、电感器 自感系数
1．电感器：电路中的线圈又叫电感器。 2、自感系数L： （1）描述电感器的性能的，简称自感或电感。 （2）L大小影响因素：由线圈本身的特性所决定，与线圈是否
一般来说，只要空间有变化的磁通量，其中的导体 就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流
2、应用： （1）新型炉灶——电磁炉。 （2）金属探测器：飞机场、 火车站安全检查、扫雷、探 矿。
四、涡流及其应用
3、防止：铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成。
五、电感器的主要作用：阻碍电流的变化，对交流电 有阻碍作用
通电无关．它跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素 有关，线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，自 感系数就越大，有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大 得多． 3、电感器的特性：阻碍电流的变化，对交流电有阻碍作用。 4、上节学到的变压器，实际上也是电感器。
三、自感现象的应用和防止
1．应用：在各种电器设备、电工技术和无线电技 术中应用广泛。如日光灯电子镇流器中，有电阻 器、电容器、电感器件
三、自感现象的应用和防止
2．危害：在切断自感系数很大， 电流很强的电路的瞬间，产生 很高的自感电动势，形成电弧， 在这类电路中应采用特制的开 关，精密电阻可采用双线并绕 来清除自感现象．
四、涡流及其应用
1．变压器在工作时，除了在原、副线圈产生感应电动 势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。
分析：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 A1中的电流只能逐渐增大， A1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， A1最终达到正常发光．
3、自感现象对电路的影响——观察两个实验
演示实验一：开关闭合时的自感现象
要求和操作： A1、A2是规格完全一样的
灯泡。闭合电键S，调节变阻器
R，使A1、A2亮度相同，再调节 R1，使两灯正常发光，然后断
开开关S。重新闭合S，观察到 什么现象？
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。
泛、神奇的应用产生兴趣。 ❖ 教具： ❖ 阻尼摆演示仪等
一、自感现象 1、回顾：在做3.1-5（右图）的实验时，
由于线圈A中电流的变化，它产生的磁 通量发生变化，磁通量的变化在线圈B 中激发了感应电动势。——互感。
思考：线圈A中电流的变化会引起线圈A中激发感应电 动势吗？
2、自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生 的电磁感应现象叫做自感现象。
元贝驾考 元贝驾考2016 科目一 科目四
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用电路图分析实验二
1．导体中电流结变化论时：，自身产生感应电动势，这个
Байду номын сангаас感应电动势阻碍原电流的变化．
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，叫做自感现象．
演示实验二：开关断开时的自感现象
按图连接电路。开关 闭合时电流分为两个 支路，一路流过线圈L， 另一路流过灯泡A。 灯泡A正常发光 把开关断开，注意观 察灯泡亮度
演示实验二：开关断开时的自感现象
要求： 线圈L的电阻较小
现象：开关断开时，灯A先更亮后 再熄灭
分析：电路断开时，线圈中的电流减 小而导致磁通量发生变化，产生自感 电动势阻碍原电流的减小，L中的电 流只能从原值开始逐渐减小，S断开 后，L与A组成闭合回路，L中的电流 从A中流过，所以A不会立即熄灭， 而能持续一段发光时间．