第二章電磁感應第4節(jié)互感和自感在法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的實驗中，兩個線圈之間并沒有導線相連，但當一個線圈中電流變化，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，產(chǎn)生感應電動勢。1.定義:兩個相互靠近的線圈，當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的

變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象。

一、互感現(xiàn)象思考:怎樣才能使下圖中電流計的指針發(fā)生偏轉？2.互感電動勢（1）互感現(xiàn)象實質是電磁感應現(xiàn)象。（2）互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應電動勢，稱為互感電動勢。2.互感現(xiàn)象：變壓器【無線充電技術原理】電力輸入線圈電力接收線圈輸出感應電流輸入交流電

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，也可發(fā)生于任何兩個相互靠近的電路之間。在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作，這時要設法減小電路間的互感。防止互感的電路板線圈的雙線繞法3.互感的危害與防止雙線繞法互感現(xiàn)象中，一個線圈中電流變化引起另一個線圈中產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象。那么，當一個線圈中電流變化時，會在自身產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象嗎？問題演示：觀察兩個燈泡的發(fā)光情況當一個線圈中的電流變化時，它是否也能在它本身激發(fā)出感應電動勢呢？原因分析開關閉合：流過線圈的電流從無到有線圈L:磁通量Φ增大線圈L中產(chǎn)生感應電動勢楞次定律：感應電動勢會阻礙電流增加燈泡A1較慢亮起來思考下列問題1.電源斷開時，通過線圈L的電流減小，這時會出現(xiàn)感應電動勢。感應電動勢的作用是使線圈L中的電流減小得更快些還是更慢些？2.產(chǎn)生感應電動勢的線圈可以看作一個電源，它能向外供電。由于開關已經(jīng)斷開，線圈提供的感應電流將沿什么路徑流動？3.開關斷開后，通過燈泡的感應電流與原來通過它的電流方向是否一致？4.開關斷開后，通過燈泡的感應電流是否有可能比原來的電流更大？為了使實驗的效果更明顯，對線圈L應該有什么要求？IAILASEL1、概念：當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場在線圈本身激發(fā)出感應電動勢。這種現(xiàn)象稱為自感。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢，稱為自感電動勢。

二、自感現(xiàn)象自感電動勢的作用：阻礙原電流的變化．當原電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反；當原電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向相同．用電流傳感器顯示自感對電流的影響變壓器、電動機等設備中有匝數(shù)很多的線圈，當電路中的開關斷開時會產(chǎn)生很大的自感電動勢，使得開關中的金屬片之間產(chǎn)生電火花，燒蝕接觸點，甚至會引起人身傷害。危害：電弧火花——燒蝕開關。油浸開關自感的危害與防止在斷開開關S的時候，彈簧K并不會立刻將銜鐵D拉起而使觸頭C（連接工作電路）離開，而是過一小段時間后才執(zhí)行這個動作。延時繼電器就是因此而得名的。練習一下（1）請解釋：當開關S斷開后，為什么電磁鐵還會繼續(xù)吸住銜鐵一小段時間？（2）如果線圈B不閉合，是否會對延時效果產(chǎn)生影響？為什么？高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感觀察實驗如何解釋實驗現(xiàn)象？

兩個線圈A、B之間并沒有導線相連，線圈A與手機（或MP3等）的音頻輸出端連接，線圈B與擴音器的輸入端連接。把線圈A插入線圈B時就能在擴音器上聽見由手機輸出的聲音。問題你能用所學知識解釋這一現(xiàn)象？高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感互感互感的概念和應用1.定義：兩個相互靠近的線圈，當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁

場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象。產(chǎn)生的電動勢叫作互感電動勢。2、互感的應用城鄉(xiāng)變壓器收音機里的磁性天線

無線充電器

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第4節(jié):互感和自感3、互感的危害與防止互感互感的危害與防止影響因素：形狀、大小、匝數(shù)、有無鐵芯、相對位置等。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,且可發(fā)生于任何兩個相互靠近的電路之間。在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作，這時要設法減小電路間的互感。防止互感的電路板線圈的雙線繞法高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感自感自感的概念高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感自感自感的概念高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感1.自感現(xiàn)象當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場在線圈本身激發(fā)出感應電動勢的現(xiàn)象。2.自感電動勢由于自感而產(chǎn)生的感應電動勢叫作自感電動勢。自感自感的概念高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感自感現(xiàn)象自感理論分析通電自感的理論分析ba斷電自感的理論分析斷電自感時感應電動勢阻礙電流的減小高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感自感現(xiàn)象自感電動勢的方向自感電動勢的方向：（1）導體電流增加時，阻礙電流增加，此時自感電動勢方向與原電流方向相反；（2）導體電流減小時，阻礙電流減小，此時自感電動勢方向與原電流方向相同.增反減同高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感自感系數(shù)自感電動勢的推導和自感系數(shù)的概念自感電動勢也遵從法拉第電磁感應定律:磁場的強弱正比于電流的強弱，也就是說，磁通量的變化正比于電流的變化。因此，自感電動勢正比于電流的變化即:對于一個特定的線圈，n、S是定值，寫成等式為L：自感系數(shù)－簡稱自感或電感

（1）決定線圈自感系數(shù)的因素：實驗表明，線圈越長，越粗，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)比沒有鐵芯時大得多。

（2）自感系數(shù)的單位：亨利簡稱亨符號是

H

常用單位：毫亨（mH）微亨（μH）1H=103mH=106μH問題：在斷電自感的實驗中，為什么開關斷開后，燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時間？甚至會比原來更亮？試從能量的角度加以討論。

開關閉合時線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場，能量儲存在磁場中，開關斷開時，線圈作用相當于電源，把磁場中的能量轉化成電能。磁場的能量高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感磁場的能量磁場是具有能量的1．如圖所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值相等且小于燈泡A的電阻。下列說法正確的是（）A．接通S，燈泡A逐漸變亮B．接通S，燈泡A立即變亮，然后逐漸熄滅C．斷開S，燈泡A將先閃亮一下，然后逐漸熄滅D．斷開S后的瞬間，通過燈A的電流方向跟斷開前的電流方向相同C高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感2．某學生做自感現(xiàn)象實驗時，連接電路如圖所示，則（）A．閉合開關S，L1燈泡立刻變亮，且亮度不變B．閉合開關S，L2燈泡逐漸變亮，然后亮度不變C．電路穩(wěn)定后斷開開關S，L1燈泡先閃亮一下后再熄滅D．電路穩(wěn)定后斷開開關S，L2燈泡先變亮后再逐漸熄滅D高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感3．如圖所示，燈泡A、B完全相同，若線圈L的電阻為RL，且RL>RA（RA為燈泡A的電阻），則（）A．S閉合瞬間，燈A、B同時發(fā)光B．S閉合瞬間，燈A不亮，燈B立即亮C．穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，燈A、B均閃亮一下熄滅D．穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，燈B立即熄滅，燈A閃亮一下熄滅A高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感4．某同學用如圖所示的電路研究斷電自感現(xiàn)象。閉合開關S，小燈泡發(fā)光；再斷開S，小燈泡漸漸熄滅。重復多次，仍未見老師演示斷電時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是（）A．線圈電阻較大 B．小燈泡電阻較大C．電源的電動勢較小 D．線圈的自感系數(shù)較大A高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感5．用電流傳感器（相當于電流表，其電阻可以忽略不計）研究通電自感現(xiàn)象的電路如圖甲所示。電阻的阻值是R，多匝線圈L中未插入鐵芯，電源電動勢為E，L的電阻和電源的內(nèi)阻均可忽略。閉合開關S，傳感器記錄了電路中電流i隨時間t變化的關系圖像，如圖乙中曲線①所示。如果改變某一條件，其他條件不變，重復實驗，可以得到圖乙中曲線②。改變的條件可能是（）A．線圈L中插入鐵芯 B．增大E C．增大R D．減小RA高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感6．電流傳感器在電路中相當于電流表，可以用來研究自感現(xiàn)象，在如題圖所示的實驗電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻是r，L是自感線圈，其自感系數(shù)足夠大，直流電阻值大于燈泡D的阻值，電流傳感器的電阻可以忽略不計，在t=0時刻閉合開關S，經(jīng)過一段時間后，在t=t1時刻斷開開關，在下列表示電流傳感器記錄的電流隨時間變化情況的圖象中，可能正確的是（）C高中物理選擇性必修第二冊

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第4節(jié):互感和自感7．在如圖a、b所示電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈S的電阻，接通開關K，使電路達到穩(wěn)定，燈泡S發(fā)光，則（）A．在電路a中，閉合K時，S將立即變亮發(fā)光B．在電路a中，斷開K后，S將先變得更亮，后才變暗C．在電路b中，閉合K時，S將逐漸變亮發(fā)光D．在電路b中，斷開K后，S將先變得更亮，然后漸暗D高中