物理：4.6《互感和自感》课件 (新人教选修3-2)

4.6 互感和自感

法拉第和他的实验线圈

互感现象

在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相 连，但当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的 变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种 现象叫做互感。这种感应电动势叫做互感电动势

互感现象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的应用 如：变压器

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。

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。

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？

3、自感电动势的作用： 阻碍导体中原来电流的变化。

1)导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大。 2)导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小。“阻碍”不是“阻止”,电流还是变化的

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、自感系数 L-简称自感或电感 (1)决定线圈自感系数的因素：

I E L t

1

2

3

线圈越大、匝数越多，它的自感系数越大！ 给线圈中加入铁芯，自感系数比没有铁芯大得多！ ( 2) 单位：亨利，简称亨，符号：H 其他单位：毫亨(mH)、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。 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。

练习：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，当断开开关S的

瞬间会有(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.灯A突然闪亮一下再突然熄灭

A) A

课堂训练1、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 A1 感现象是 比 A2 先亮，最后达到 同样亮。 L R A1 A2

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 A2 比 A1 先亮，最后 的灯泡。则当电键S闭合瞬间， A1 比 A2 亮 。

课堂训练3、如图所示的电路中，D1和D2是 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 D1和D2亮暗的顺序是 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 D1 D2

L

R

S

C. 接通时D1先达最亮，断开时D2后灭D. 接通时D2先达最亮，断开时D1后灭

A

课堂训练4、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 . 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 . 灯A突然闪亮一下再突然熄灭 L A

A