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第四章 电磁感应
6 互感和自感
电源
MP4
●当一个线圈中电流变化时，在另一个线圈中产生感应电动势的现象。
●互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。
S
互感现象
变压器
收音机里的“磁性天线”
◎传递能量
◎传递信息
互感现象
互感现象
■如何设计实验电路？
■预测一下实验现象？
思考与讨论
■当线圈中电流发生变化时，自身的回路中是否还有电磁感应现象呢？
S
A
B
R
IA
B原
B感
E
IA
IB
■如何改进实验电路？
■如何解释实验现象？
电源
自感现象
自感
自身的……
自身的……
自身的……
●自感现象中产生的感应电动势，称为自感电动势。
S
A
B
R
自身的……
●由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
自感现象
如图所示，是一种延时开关的原理图，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放．则( )
A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用
D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变长
S2闭合，S1断开时，线圈B中有感应电流，产生电磁感应作用
若S2断开，线圈B中不产生感应电流而起不到延时作用
1
在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡电阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是零．在接通开关S时，则( )
A．在电路甲中，A将渐渐变亮
B．在电路甲中，A将先变亮，后渐渐变暗
C．在电路乙中，A将渐渐变亮
D．在电路乙中，A将由亮渐渐变暗，后熄灭
在电路甲中,通过灯泡的电流只能慢慢增加
在电路乙中,通过自感线圈的电流逐渐增加,而通过灯泡的电流逐渐减小,流过线圈的电流最大时，通过灯泡的电流可以认为是零
自感线圈产生自感电动势来阻碍电流的流入
2
如图是用于观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL?R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到( )
A．灯泡立即熄灭
B．灯泡逐渐熄灭
C．灯泡有明显的闪亮现象
D．只有在RL?R时，才会看到灯泡
有明显的闪亮现象
若RL?R，则IL?IR，这样不会有明显的闪亮
电路稳定时，由于RL?R，那么IL?IR
S断开的瞬时，在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，流过线圈的电流IL通过灯泡，由于IL?IR，因此灯开始有明显的闪亮．
3
S
B
R
■预测一下实验现象？
■如何改进实验电路？
■线圈中电流增加时,
会产生自感电动势，
那么线圈中电流减少
时，又会怎么样呢？
■如何解释实验现象？
思考与讨论
I
I
B原
E
I
B感
A
自感系数
描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量
◆决定因素
线圈的圈数
是否有铁芯
线圈的大小
线圈的形状
亨利（H）
◆物理意义:
◆单位：
甲 在铁芯上绕了几千匝的线圈，乙 空芯线圈，丙 一条导线弯了几匝的线圈
自感系数
约瑟夫·亨利
Henry Joseph
1797-1878
美国著名物理学家，1867年起，
任美国科学院第一任院长;
1829年制成了能提起一吨重铁
块的电磁铁；
1830年发现电磁感应现象，
比法拉第早一年；
1832年发现了电流的自感现象；
……
从来不申请专利
无偿贡献给社会
自感系数
自感系数
用传感器研究自感现象
iA、 iB
t
o
S
R
A
B
数据采
集感器
电流传
感器A
电流传
感器B
◆名称:
擦出电火花！
◆器材:
干电池一节、小线圈一只、导线若干。
◆要求:
①构建电路，能看到电火花的闪现；
②能体会到轻微的电击感。
◆电路:
b
a
自感系数
体验自感
自感系数
自感现象的应用
自感系数
L很大
自感现象的防止
油浸开关
双线绕法
电流增大时，电流产生的磁场的磁通量增大，根据楞次定律和右手定则可判断自感电动势的方向与原电流方向相反
下列说法正确的是( )
A．当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势
B．当线圈中电流不变时，线圈中有稳定的自感电动势
C．当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反
D．当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反
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电流不变时，则电流产生的磁场的磁通量不变，不能产生自感电动势
1．如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是( )
A．t1时刻，两环作用力最大
B．t2和t3时刻，两环相互吸引
C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥
D．t3和t4时刻，两环相互吸引
t1时刻感应电流为零，故两环作用力为零，则A错误
t2和t3时刻A环中电流在减小，则B环中产生与A环中同向的电流，故相互吸引，B正确、C错误
t4时刻A中电流为零，两环无相互作用．D错．
2.如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，R的阻值和L的自感系数都很大，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是( )
A．A比B先亮，然后A灭
B．B比A先亮，然后B逐渐变暗
C．A、B一起亮，然后A灭
D．A、B一起亮，然后B灭
S闭合时
L阻碍电流的增大
所以B比A先亮
稳定后
由于R阻值很大
流过B灯电流很小
所以B灯逐渐变暗
B正确
3.如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻较小，则：(1)当开关S由断开变为闭合时，A灯泡的亮度将如何变化？
(2)当开关S由闭合变为断开时，
A灯泡的度又将如何变化？
S
A
L
马上亮，然后慢慢熄灭
闪亮一下，然后慢慢熄灭
4.关于线圈的自感系数，下面说法正确的是( )
A．线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大
B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零
C．线圈中电流变化越快，自感系数越大
D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定
自感系数是由线圈本身的因素及有无铁芯决定的
自感电动势的大小与自感系数有关
还与电流的变化率有关
（1）为使通电自感实验的效果更明显（能比较明显地看到灯有一个逐渐变亮的过程），你有什么可行 的方法？
（2）为使断电自感实验的效果更明显（能比较明显地看到灯的熄灭有一个延时过程，甚至出现闪亮）， 你有什么可行的方法？
（3）如何设计电路来测量线圈的自感系数和探究自感系数的决定因素？
（4）互感与自感都是常见的电磁感应现象，请大家课后自学教材里的相关内容，或查阅相关资料:了解其能量的转化关系以及它们在实际生活与生产中的应用和防止。
自感系数
思考与讨论
