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
当开关由断开到合上时，观察到的自
感现象是
比 A2 先亮，A1最后达到
同样亮。
S R1
2、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。则当电键S闭合瞬间，A2 比 A1 先亮，最后
A1 比 A2 亮 。
课堂训练
1、如图所示的电路中，D1和D2是
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。
演示实验2
接通电路，待灯泡A正常
发光。然后断开电路，观察 到什么现象？
现象：S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。
三、自感系数
1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比
（2）如果线圈B不闭合，是否会 对延时效果产生影响？为什么？
k D
S
A C
B
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。
（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
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。
演示实验1
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。
2、如图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A 和B。线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成 一个闭合电路。在拉开开关S的时候,弹簧k并不能立即将 衔铁D拉起，从而使触头C（连接工作电路）立即离开， 过一段时间后触头C才能离开；延时继电器就是这样得名 的。
（1）请解释：当开关S断开后， 为什么电磁铁还会继续吸住衔 铁一段短时间？
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。
E L I t
2、自感系数 L－简称自感或电感 （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）
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。
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wk.baidu.com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
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。
阅读教材最后一段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