自感现象与日光灯原理[优课讲解]
自感现象与日光灯PPT课件 苏教版

(二)、自感电动势:
1、自感电动势的大小: 自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样, 跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。 而在自感现象中,穿过线圈的磁通量是由电流引 起的,故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快 慢有关。 Δφ ΔI 2、自感系数:L称为线圈的自感系数,简称
E L Δt Δt
2.在如图所示的电路中,a、b为两个完全相同的灯泡,L为自
感线圈,E为电源,S为开关,关于两灯泡点亮和熄灭的先后 次序,下列说法正确的是 ( C ) A.合上开关,a先亮,b后亮; 断开开关,a、b同时熄灭 a B.合上开关,b先亮,a后亮; L 断开开关,a先熄灭,b后熄灭 b C.合上开关,b先亮,a后亮; 断开开关,a、b同时熄灭 E S D.合上开关,a、b同时亮; 断开开关,b先熄灭,a后熄灭
(三)、自感现象的防止及应用:
日光灯原理(应用)
电阻双线绕法(防止)
再见!
2. 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( ) D 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I0 C. 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2 I0 提示:线圈中的电流不能突变
C.I2开始很小而后逐渐变大 Er S
R1
R2 L
D.I2开始较大而后逐渐变小
小结: 1、自感现象是一种特殊的电磁感应现象。 2、自感电动势的作用:总是阻碍导体中原电流的 变化,即总是起着推迟电流变化的作用,使其变化 的过程有所延缓。 3、电动势的方向:当原电流增大,自感电动势就 与原电流方向相反,当原电流减小,自感电动势就 与原电流方向相同。
《自感现象与日光灯》 讲义

《自感现象与日光灯》讲义一、引言在我们的日常生活中,日光灯是一种常见的照明设备。
它为我们提供了明亮而稳定的光线,使我们能够在各种环境中清晰地看到周围的事物。
然而,你是否曾经想过,日光灯是如何工作的?为什么它能够在接通电源后迅速亮起,并且能够持续发光?其实,这背后涉及到一个重要的物理现象——自感现象。
二、自感现象的基本概念自感现象是指由于导体本身电流的变化而产生的电磁感应现象。
当通过导体的电流发生变化时,导体内部会产生一个自感电动势,这个电动势的方向总是阻碍电流的变化。
打个比方,就像我们在跑步时,如果突然想要减速,身体会有一种阻力来阻止我们快速停下来,这个阻力就类似于自感电动势。
自感现象的大小与导体的自感系数有关。
自感系数越大,自感现象就越明显。
自感系数的大小取决于导体的匝数、长度、横截面积以及是否有铁芯等因素。
三、日光灯的结构和工作原理日光灯主要由灯管、镇流器和启辉器组成。
灯管内部充有稀薄的汞蒸气和惰性气体,灯管内壁涂有荧光粉。
镇流器是一个电感线圈,它的作用是在日光灯启动时产生一个瞬时高压,以及在日光灯正常工作时限制电流。
启辉器则是一个由氖泡和电容器组成的装置,用于在启动时接通和断开电路,产生瞬时高压。
当我们接通电源时,电流通过镇流器和启辉器。
启辉器内的氖泡受热膨胀,使动触片与静触片接触,电路接通。
此时,电流通过镇流器和灯管的灯丝,使灯丝预热。
由于启辉器内的氖泡冷却收缩,动触片与静触片断开,电路瞬间断开。
在这个瞬间,镇流器由于自感现象产生一个瞬时高压,这个高压使灯管内的气体电离,从而导通灯管。
灯管导通后,灯管两端的电压降低,镇流器则起到限制电流的作用,使灯管能够稳定发光。
四、自感现象在日光灯中的作用在日光灯的启动过程中,自感现象起到了至关重要的作用。
镇流器的自感系数较大,当电路突然断开时,能够产生数千伏的瞬时高压,从而使灯管内的气体电离导通。
在日光灯正常工作时,镇流器的自感作用可以限制电流的大小,使灯管中的电流保持稳定,保证灯管能够持续稳定地发光。
《自感现象与日光灯》 讲义

《自感现象与日光灯》讲义一、自感现象在了解日光灯之前,我们先来认识一下自感现象。
自感现象是一种特殊的电磁感应现象。
当导体中的电流发生变化时,它自身就会产生感应电动势,这种现象就叫做自感。
打个比方,就好像一条河流,当水流的速度突然改变时,水会对河道产生一种反作用力。
电流也是如此,当它的变化时,就会在导体内部产生一种“阻力”。
自感现象的产生是由于电流的变化引起了通过线圈磁通量的变化。
而自感电动势的大小与电流的变化率成正比。
自感系数是描述自感现象强弱的物理量。
它取决于线圈的形状、大小、匝数以及是否有铁芯等因素。
自感系数越大,自感现象就越明显。
自感现象在生活中有很多应用,同时也会带来一些问题。
比如在电路中,自感现象可能会引起瞬间的高压,对电路元件造成损害;但在一些场合,如电感元件的应用中,又能起到滤波、储能等重要作用。
二、日光灯的结构与工作原理接下来,让我们看看日光灯。
日光灯主要由灯管、镇流器和启辉器三部分组成。
灯管的内壁涂有荧光粉,内部充有稀薄的汞蒸气。
镇流器是一个带铁芯的电感线圈,而启辉器则是一个充有氖气的小玻璃泡,里面装有双金属片。
日光灯的工作原理就与自感现象密切相关。
当接通电源时,启辉器中的氖气放电,双金属片受热膨胀弯曲,与静触片接触,电路接通。
此时,电流通过镇流器、灯管两端的灯丝和启辉器构成通路。
灯丝被加热,发射出大量电子。
但很快,双金属片冷却恢复原状,与静触片分离,电路突然断开。
在这个瞬间,由于镇流器中的电流急剧减小,其自感电动势会产生一个很高的电压。
这个高压加在灯管两端,使灯管内的汞蒸气电离,产生紫外线。
紫外线激发荧光粉发光,日光灯就亮了起来。
可以说,镇流器在日光灯的启动过程中起到了关键作用。
它利用自感现象产生的高压,成功地激发了灯管内的气体,实现了日光灯的点亮。
三、自感现象在日光灯中的作用自感现象对于日光灯的正常工作至关重要。
首先,镇流器的自感作用在启动时提供了高电压,这是日光灯能够点亮的关键一步。
自感现象与日光灯PPT课件

27
14
在自感现象中产生 的电动势叫自感电动 势,用E表示。
15
变即流总 化延的是 。缓变阻
电化碍 流,电
16
自感电动势的方向
导体电流增加时,阻碍电流增加,此时 自感电动势方向与原电动势(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动势(原电流) 方向相同
结论
增反减同
20
在国际单位制中是亨利,简称亨,符 号是H。
常用的单位还有毫亨(mH)和微亨 (μH)
1H=103 mH=106 μH
如果通过线圈的电流在1秒内改变1安培时,产生的电动 势是1伏特,这个线圈的自感系数就是1亨利。
21
(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。
17
E=L I
t
结论
与电流的变化率成正比
18
5.自感系数L
公式E=L 中 It 的比例恒量L 叫自感系数,简称“自感”或 “电感”
19
特别提醒
自感系数由线圈本身的性质决定,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 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。
1
日光灯的工作原理
2
通 电 自 感
再看一遍
会 儿为 亮什 呢么 ? 灯A
立 即 亮 灯, 要B 过3
通 电 自 感
高一物理课件:第1章 自感现象与日光灯

与线圈串 联的灯泡
电流逐渐减, 小灯泡逐渐变 断电时 暗,电流方向 不变
第1章
电磁感应与现代生活
例2
如图所示的电路中
有L1和L2两个完全相同的灯 泡,线圈L的电阻忽略不计. 下列说法中正确的是( )
A.闭合S时,L2先亮,L1后亮,最后一样亮
B.断开S时,L2立刻熄灭,L1过一会儿熄灭 C.L1中的电流始终从a到b D.L2中的电流始终从c到d
的电流将逐渐增加,所以 L1 逐渐变亮.电路
稳定后自感作用消失,线圈L相当于导线,所 以L1、L2最后一样亮,选项A正确;断开S时,L2 中由电源提供的电流立即消失,但是L中的电 流由于自感的阻碍作用只能逐渐减小,通过
L2、L1形成回路.因此L1、L2都将过一会
栏目 导引
第1章
电磁感应与现代生活
儿才熄灭,选项 B 错误; L1 中的电流始终由 b
越大 铁心 插入线圈, 它的自感系数 ________ .将 ________ 也会使线圈的自感系数大大增加.
栏目 导引
第1章
电磁感应与现代生活
(3)单位:自感系数的单位是______ 亨利 ,简称 H .常用的较小单位还有 亨 ,符号是______ ______ 103 毫亨 (mH)和______ 微亨 (μH).1 H= ______ ______ mH,1 H= ________ μH. 106
栏目 导引
第1章
电磁感应与现代生活
【审题指导】
解此类问题抓住两点:
(1)分清电路结构,搞清自感线圈与其它元件 间的连接关系. (2)通电瞬间线圈相当于断路,断电瞬间相当 于电源.
栏目 导引
第1章
电磁感应与现代生活
1.5《自感现象与日光灯》(沪科版选修3-2)ppt课件

穿过线圈的电流iB 增大
穿过线圈的磁通量增大 线圈产生感应电动势E自
iB S i iA iB 0
B
E自阻碍电流增大
B灯逐渐变亮
t
刚通电时,电能首先要转化为线圈的磁场能,再转化为B灯的电能 E自阻碍i的变化而非阻止,仅现象
2、断电自感 现象
断开开关, 电灯要持续亮 一会儿才熄灭。
二、探究自感电动势
1、定义:自感现象中的感应电动势(E自)。 2、作用:阻碍(延缓)电流的变化。 3、方向:增反减同。
I 4、大小: E自=L t
自感系数L 线圈结构 (自感、电感) 有无铁芯 的决定因素 单位
粗细 长短 匝数
1H=1V/(A/s) 1H=103 mH=106 μH
三、自感现象的应用和防止
a
A
b S2 c
R
B
B、A灯过会儿才熄灭
C、流过B灯的电流方向由c到d
L
d
D、流过A灯的电流方向由a到d
作
课本P32
业
书面作业:1、2、3题 课外思考:4题
I E自=L t
自感 电动势
自感系数L 作用: 总是阻碍 电流变化
影响因素: 线圈的形状、长短、 匝数、有无铁芯等 单位: H、mH、μH
防止 和利用
课堂练习
1、如图所示,L为一个纯电感线圈(直流电阻为零),
A为一个灯泡,下列说法正确的是(
B )。
A.开关S接通瞬间无电流通过灯泡 B.开关S接通后,电路稳定时,无电流通过灯泡 C.开关S断开瞬间无电流通 L 过灯泡
D.开关S接通瞬间及接通稳
定后,灯泡有由a到b的电流,而 在开关S断开瞬间,灯泡中有从b
a
A
自感现象和日光灯

自感现象与日光灯【学习内容】电磁感应规律的综合应用、自感现象、日光灯原理【重点和难点】电磁感应规律的综合应用、自感现象【内容简介】一、电磁感应规律的综合应用(1)电磁感应与运动学的结合1、如图所示,金属框架与水平面成30°角,匀强磁场的磁感应强度B = 0.4T,方向垂直框架平面向上,框架宽度L = 0.5m,金属棒重为0.1N,可以在框架上无摩擦地滑动,棒与框架的总电阻为2Ω,运动时可认为不变。
问:⑴要棒以2m/s的速度沿斜面向上滑行,应在棒上加多大沿框架平面方向的外力?⑵当棒运动到某一位置时,外力突然消失,棒将如何运动?⑶棒匀速运动时的速度多大?⑷棒达到最大速度时,电路的电功率多大?重力的功率多大?【解析】 (1) 外力F外= mg×sinα+F安……①F安=BIL………………②I=…………………③E=BLV……④将④、③、②式带入①式可得: F外= 0.09 N(2)金属杆向上滑动的过程中,受到安培力与重力而减速,由于速度减少,安培力也减小,所以金属棒做加速度逐渐减小的变减速直线运动(3)金属棒达到最大速度时: mg×sinα=F安,……⑤F安,= BI,L……⑥I,=……⑦E,= BLVm……⑧,将⑧、⑦、⑥式带入⑤式可得: Vm= 2.5 m/s.(4) 金属棒达到最大速度时,电路的电功率为P= I,×E,……⑨将⑧、⑦式带入⑨式,可得P = 0.125 W,重力的功率为PG = mg×V×cosα= 0.125 W(2)电磁感应与能量的结合2、如图所示,两根正对的平行金属直轨道MN、M′N′位于同一水平面上,两轨道之间的距离=0.50m。
轨道的MM′端之间接一阻值R=0.40Ω的定值电阻,NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接,两半圆轨道的半径均为R0=0.50m。
直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.64 T的匀强磁场中,磁场区域的宽度d=0.80m,且其右边界与NN′重合。
高中物理 1.5 自感现象与日光灯课件 沪科版选修3-2

最新
探究二
提示小明发出尖叫声是由于受到线圈两端的高压作用。镇流器 在日光灯启动过程产生瞬时高压,正常工作时在电路中起降压限流作用,确 保日光灯正常工作。
最新中小学教案、试题、试卷、课 件
10
探究一
探究二
名师精讲
1 .构造:日光灯的电路如图所示,由日光灯管、镇流器、开关等组成。
最新中小学教案、试题、试卷、课 件
2
一
二
三
一、自感现象
1 .定义 物理学中,把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。自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势。 2 .通电自感和断电自感
电路 现象 接通电源的瞬间,灯泡 A1 较慢的亮起来 自感电动 势的作用 阻碍电流 的增加
叫做互感系数。
最新中小学教案、试题、试卷、课 件
6
一
二
三
三、日光灯与镇流器
1 .日光灯的构造及电路图:完整的日光灯电路包括日光灯管、镇流器、 起辉器、开关等主要部件,其电路如图所示。 2 .镇流器 (1)构造:镇流器主要是由自感系数很大的线圈构成。 (2)作用:启动时,镇流器在灯管两端形成瞬时高压,击穿气体,使灯管发 光;正常发光后,镇流器起降压限流作用,以免烧坏灯管。 3 .起辉器 (1)构造:主要是由电容器、静触片和双金属片制成的动触片构成。 (2)作用:在开关闭合后,使电路短暂接通,再将电路断开。
������
思考
通过导体本身的电流变化有哪些情况? 提示:电流变化可以是电流大小的变化;也可以是电流方向的变化;还 可以是电流的大小和方向同时发生变化。
最新中小学教案、试题、试卷、课 件
4
一
二
三
4 .无电感精密电阻 用一根电阻线对折后绕制(双线并绕)而成,里面的电流方向相反,产生 的磁场方向也相反。
自感现象》课件新人教版选修3-2《日光灯原理》课件新人教版选修

在人们的生活空间中,日光灯 可以实现高亮度光线和温馨氛 围,适合于多种不同的使用场 景。
领悟日光灯领域的未来
推广意义
推广和应用新型的节能日光灯,不仅可以带来众多的社会、经济和环保方面的好处,还将有效促进照明 产业的健康发展。
技术创新
照明技术在不断创新改进,特别是顶尖技术人才的储备和团队的培养,将是日光灯领域向更高层次、更 广范围发展的关键。
日光灯的优点与应用
节能
与传统白炽灯相比,日光灯的使用寿命更长,且消耗的电能更少,能够显著地降低能源浪费。
通用
日光灯的光谱比较平衡,适宜各种照明环境,也可以根据需要实现多种不同色温的照明效果。
健康
日光灯擅长控制光线强度和频率,能够模拟自然光线并纠正人的生物节律,对人体健康带来正面的影响。
日光灯的构造与工作原理
探索日光灯原理与自感现 象
本选修课程包括《自感现象》和《日光灯原理》两部分,旨在深入探索日光 灯的发光原理和自感现象的应用。
自感现象的应用
电感线圈
变压器
自感现象在电感线圈中的运用, 极大提升了线圈的储能和发热 效应。
自感现象在变压器中的应用, 实现了电能从高压端传输到低 压端的高效转换。
日光灯
自感现象被广泛应用于日光灯 中,使得日光灯的能效和使用 寿命大为提升。
智能照明
新一代的智能日光灯产品,能够通过智能手机和互联网智能家居等技术进行远程控制,实 现了更加便捷和智能化的使用体验。
日光灯的应用案例
电子工厂
在高精度电子生产场景下,日 光灯可以保证足够的光亮度, 且不对能源造成巨大的浪费。
自然馆
家居照明
展示自然风光和动植物的地方, 日光灯可以更好地控制光照效 果和环境温度,让观众获得更 好的观赏体验。
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课件优选
4
1、闭合电路时线圈的自感现象
A B
课件优选
5
通 电 自 感
课件优选
会 儿为 亮什 呢么
?
灯A 立
即
亮
,
灯 B 要过6
通 电 自 感
现象课分件析优选
会 儿为 亮什 呢么
? 灯A 立 即 亮 , 灯 B 要 过7
分析B灯
A
B
课件优选
8
? 分析B灯
A
S接通 穿过线圈的电流I 增大
? 穿过线圈的磁通量增大
低;双金属片自动复位,两极断开。在两极断开的瞬间,电路电流突
然切断,镇流器产生很大的自感电动势,与电源电压叠加后作用于管
两端。灯丝受热时发射出来的大量电子,在灯管两端高电压作用下,
以极大的速度由低电势端向高电势端运动。在加速运动的过程中,碰
撞管内氩气分子,使之迅速电离。氩气电离生热,热量使水银产生蒸
(1)线圈产不产生磁场?
(2)当电流变化时,线圈的磁场是否变
化?穿过线圈的磁通量是否变化?线圈中
是否会产生感应电动势?闭合回路中是否
有感应电流?
课件优选
3
结论:把线圈接入闭合 电路中,当通过线圈的 电流发生变化时,线圈 中会产生感应电动势, 闭合电路中会产生感应 电流。
物理学中,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。
A
B
课件优选
17
(2) 断电自感:S断开前,线圈中有电流,则线圈中有磁 场能,S断开后,线圈存有的磁场能通过灯释放出来,使灯 延迟熄灭。
课件优选
18
在自感现象中产生的电动势 叫自感电动势,用E表示。
总是阻碍电流的变化,
即延缓电流变化。
课件优选
19
自感电动势的方向
导体电流增加时,阻碍电流增加,此时 自感电动势方向与原电动势(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动势(原电流) 方向相同
围内。由于这个电压低于启辉器的电离电压,所以并联在两端的启辉
器也就不再起作用了。
课件优选
31
气,随之水银蒸气也被电离,并发出强烈的紫外线。在紫外线的激发
下,管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。日光灯正常发光后。由
于交流电不断通过镇流器的线圈,线圈中产生自感电动势,自感电动
势阻碍线圈中的电流变化,这时镇流器起降压限流的作用,使电流稳
定在灯管的额定电流范围内,灯管两端电压也稳定在额定工作电压范
课件优选
23
在国际单位制中是亨利,简称亨,符 号是H。
常用的单位还有豪亨(mH)和微亨 (μH)
1H=103 mH=106 μH
如果通过线圈的电流在1秒内改变1安培时,产生
的电动势是1伏特,这个线圈的自感系数就是1亨
利。
课件优选
24
(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: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。
课件优选
25
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。
课件优选
26
探究日光灯电路
点亮电压:千伏左右
36W
日 正常工作电压:108V 光 灯
电路电压:220V
课件优选
27
日光灯原理
镇流器——是自感课系件数优选很大的带铁心的线圈
11
断 电 自 感
.
要 闪 亮 一 下 才 熄 灭
为 什 么 灯 不 是 立 即
熄
灭
,
而
课件优选
12
断 电 自 感
现象课分件优析选
要 闪 亮 一 下 才 熄 灭
为 什 么 灯 不 是 立 即
熄灭,而来自13课件优选14
? S断开 通过线圈的电流I 减小 ? ? 穿过圈的磁通量减小
? 线圈产生感应电动势
B
? ? 线圈产生感应电动势
阻碍电流增大 B灯逐渐亮
流过A、B灯的电流随时间怎样变化?
I IA
IB t
课件优选
9
线圈中出现的感应电动势只是阻 碍了原电流的的变化,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,B最 终会正常发光。
课件优选
10
2、断开电路时线圈的自感现象
课件优选
时候,电源电压立即通过镇流器和灯管灯丝加到启辉器的两极。220伏
的电压立即使启辉器的惰性气体电离,产生辉光放电。辉光放电的热
量使双金属片受热膨胀,两极接触。电流通过镇流器、启辉器触极和
两端灯丝构成通路。灯丝很快被电流加热,发射出大量电子。这时,
由于启辉器两极闭合,两极间电压为零,辉光放电消失,管内温度降
课件优选
1
1.产生感应电流的条件是 。
2.感应电流具有这样的方向,即
温
感应电流的磁场总要 引起感应 电流的磁通量的变化。
故
3.电路中的感应电动势的大小,
知 跟穿过这一电路的
成
新 正比。
4.在电磁感应现象中,产生感应 电动势的那部分导体相当于 。
课件优选
2
如图:把一个线圈接入电 路中构成闭合回路,线圈中 通有电流,思考并回答下列 问题:
28
日光灯工作电路: 电流流向
课件优选
29
镇流器的作用——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。
启动器的作用——自动开关可用普通开 关或短绝缘导线代替。正常工作时不起作用, 可以去掉。
课件优选
返
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日光灯工作原理
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日光灯的整体电路如图5-16所示。其工作原理是:当开关接通的
结论
增反减同
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E n n BS n I S I t t t t
E=L
I t
结论
与电流的变化率成正比
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自感系数L
公式E=L 中It 的比例恒量L 叫自感系数,简称“自感”或 “电感”
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特别提醒
自感系数由线圈本身的性质决定,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 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。
阻碍电
流减小(补偿)
灯逐渐熄灭
1 感应电流方向如何?
2 原电流方向如何?
I
3 通过灯的电流怎样变化? O
t
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线圈中电流的变化情况:
引起
引起
产生
形成 产生
I变 B变 ф变 E感 I感 B感
阻碍
阻碍
阻碍
自感现象是电磁感应现象的特例
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(1 ) 通电自感:电流通过线圈时,线圈产生磁场,线圈因 此具有磁场能,即刚通电时,电能首先要转化为线圈磁场能, 再才转化为B灯的电能,故B灯过一会儿才亮。