46互感和自感

1、 在在法拉第法拉第的實驗中兩個線圈并沒的實驗中兩個線圈并沒有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個線圈中的電流有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個線圈中的電流變化時，在另一個線圈中為什么會產(chǎn)變化時，在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢？生感應(yīng)電動勢呢？一、互感現(xiàn)象一、互感現(xiàn)象1. 1.當(dāng)一個線圈中電流變化，在另一個當(dāng)一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象，稱線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象，稱為為互感互感。 互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，稱為稱為互感電動勢互感電動勢。2.2.互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間上的兩個線圈之間, ,且可發(fā)生于任何兩且可

2、發(fā)生于任何兩個個相互靠近相互靠近的電路之間的電路之間. .3 3、利用互感現(xiàn)象，可以把、利用互感現(xiàn)象，可以把能量能量從一個線從一個線圈傳遞到另一個線圈。因此，互感現(xiàn)象在圈傳遞到另一個線圈。因此，互感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。 收音機里的磁性天線收音機里的磁性天線. 燈泡燈泡A A2 2立刻正常發(fā)光立刻正常發(fā)光，跟線圈，跟線圈L L串聯(lián)的燈泡串聯(lián)的燈泡A A1 1逐漸亮起來逐漸亮起來. .現(xiàn)象：現(xiàn)象：通電瞬間電路接通時，電流由零開始增加，穿過線電路接通時，電流由零開始增加，穿過線圈圈L L的磁通量逐漸的磁通量逐漸增加增加，L L中產(chǎn)生的感應(yīng)電中產(chǎn)生

3、的感應(yīng)電動勢的方向與原來的電流方向動勢的方向與原來的電流方向相反相反，阻礙，阻礙L L中電流增加，即推遲了電流達到正常值的中電流增加，即推遲了電流達到正常值的時間。時間。分析分析：S S斷開時，斷開時，A A 燈突然閃亮一下燈突然閃亮一下才熄滅。才熄滅?，F(xiàn)象現(xiàn)象：斷電瞬間 在電路斷開的瞬間，通過線圈的電流突然減在電路斷開的瞬間，通過線圈的電流突然減弱，穿過線圈的磁通量很快弱，穿過線圈的磁通量很快減少減少， L L中產(chǎn)生的中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的方向與原來的電流方向感應(yīng)電動勢的方向與原來的電流方向相同相同，雖雖然電源已經(jīng)斷開，但線圈然電源已經(jīng)斷開，但線圈L L和燈泡和燈泡A A組成了閉合組成了閉合電

4、路，在這個電路中有感應(yīng)電流通過，所以燈電路，在這個電路中有感應(yīng)電流通過，所以燈泡不會立即熄滅。泡不會立即熄滅。分析分析：二、自感現(xiàn)象二、自感現(xiàn)象1.由于導(dǎo)體由于導(dǎo)體本身的電流本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。2.2.自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢自感電動勢. .3.3.自感電動勢的作用：自感電動勢的作用：阻礙阻礙導(dǎo)體中原來的導(dǎo)體中原來的 電流變化。電流變化。 注意：注意：“阻礙阻礙”不是不是“阻止阻止”，電流，電流原來怎么變化還是怎么變，只是變化變原來怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對電流的變化起延遲

5、作用。慢了，即對電流的變化起延遲作用。自感電動勢的方向自感電動勢的方向增增 反反 減減 同同 導(dǎo)體電流導(dǎo)體電流增加增加時，阻礙電流增加，此時，阻礙電流增加，此時自感電動勢方向與原電流方向時自感電動勢方向與原電流方向相反相反； 導(dǎo)體電流導(dǎo)體電流減小減小時，阻礙電流減小，此時，阻礙電流減小，此時自感電動勢方向與原電流方向時自感電動勢方向與原電流方向相同相同. .三、自感系數(shù)三、自感系數(shù)1.1.自感電動勢的大?。鹤愿须妱觿莸拇笮。?與與電流的變化率電流的變化率成正比成正比. .IELt2.2.自感系數(shù)自感系數(shù) L-L-簡稱自感或電感簡稱自感或電感（1 1）決定線圈自感系數(shù)的因素：決定線圈自感系數(shù)的因

6、素： （2 2）自感系數(shù)的單位：自感系數(shù)的單位：亨利亨利，簡稱亨，符號是，簡稱亨，符號是 H H。 常用單位：常用單位：毫亨毫亨mHmH 微亨微亨H H 實驗表明，線圈越大實驗表明，線圈越大, ,越粗越粗, ,匝數(shù)越多，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多。自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多。 閱讀教材閱讀教材P24P24，回答問題：，回答問題：1 1、線圈能夠體現(xiàn)電的、線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性慣性”，應(yīng)該，應(yīng)該怎樣理解？怎樣理解？2 2、電的、電的“慣性慣性”大小與什么有關(guān)？大小與什么有關(guān)？ 當(dāng)線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感當(dāng)線圈通

7、電瞬間和斷電瞬間，自感電動勢都要阻礙線圈中電流的變化，使電動勢都要阻礙線圈中電流的變化，使線圈中的電流不能立即增大到最大值或線圈中的電流不能立即增大到最大值或不能立即減小為零不能立即減小為零 電的電的“慣性慣性”大小決定于線圈的自大小決定于線圈的自感系數(shù)感系數(shù). . 四、磁場的能量四、磁場的能量問題：問題：在斷電自感的實驗中，為什么開關(guān)在斷電自感的實驗中，為什么開關(guān)斷開后，燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時間？甚斷開后，燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時間？甚至?xí)仍瓉砀粒吭噺哪芰康慕嵌燃右杂懼習(xí)仍瓉砀?？試從能量的角度加以討論。論?開關(guān)閉合時線圈中有電流，電流開關(guān)閉合時線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場，能量儲存在磁

8、場中，開關(guān)產(chǎn)生磁場，能量儲存在磁場中，開關(guān)斷開時，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁斷開時，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場中的能量轉(zhuǎn)化成電能。場中的能量轉(zhuǎn)化成電能。 1 1 應(yīng)用：應(yīng)用： 在交流電路中、在各種用電在交流電路中、在各種用電設(shè)備和無線電技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。設(shè)備和無線電技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。如日光燈的鎮(zhèn)流器等。如日光燈的鎮(zhèn)流器等。 2 2 防止：防止：在切斷自感系數(shù)很大、電流很在切斷自感系數(shù)很大、電流很強的電路的瞬間，產(chǎn)生很高的電動勢，強的電路的瞬間，產(chǎn)生很高的電動勢，形成電弧，在這類電路中應(yīng)采用特制的形成電弧，在這類電路中應(yīng)采用特制的開關(guān)。開關(guān)。由于兩根平行導(dǎo)線中由于兩根平行導(dǎo)線中的電流方向的電流方向相反相反，它們，它們的磁場可以互相抵消，的磁場可以互相抵消，從而可以使自感現(xiàn)象的從而可以使自感現(xiàn)象的影響減弱到可以忽略的影響減弱到可以忽略的程度。程度。 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練 演示自感的實驗電路演示自感的實驗電路圖如右圖所示，圖如右圖所示，L L是電感是電感線圈，線圈，A A1 1、A A2 2是規(guī)格相同是規(guī)格相同的燈泡，的燈泡，R