互感和自感【知識(shí)精講精析+能力拓展提升 】高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第二冊(cè)+

互感和自感4P線圈L1線圈L2G問題問題?

兩個(gè)線圈A、B之間并沒有導(dǎo)線相連，線圈A與手機(jī)（或MP3等）的音頻輸出端連接，線圈B與擴(kuò)音器的輸入端連接。把線圈A插入線圈B時(shí)就能在擴(kuò)音器上聽見由手機(jī)輸出的聲音，這是為什么？P38P線圈L1線圈L2G在法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)線圈之間并沒有導(dǎo)線相連，但當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象叫做互感。這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做互感電動(dòng)勢(shì)?！狙菔尽坑米儔浩鞯木€圈演示原線圈用0~100匝，副線圈用0~200匝，閉合（斷開）開關(guān)觀察電流計(jì)的示數(shù)情況。互感現(xiàn)象互感的應(yīng)用變壓器收音機(jī)里的“磁性天線”◎傳遞能量◎傳遞信息【變壓器】互感的應(yīng)用【無線充電技術(shù)原理】電力輸入線圈電力接收線圈輸出感應(yīng)電流輸入交流電手機(jī)開始充電時(shí)，底座同時(shí)亮起了一圈呼吸燈，互感?；ジ械奈：εc防止【無線充電技術(shù)原理】影響因素：形狀、大小、匝數(shù)、有無鐵芯、相對(duì)位置等。

實(shí)際上互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間，也可以發(fā)生在任何兩個(gè)相互靠近的電路之間。會(huì)影響電路的正常工作。雙線繞法互感的防止電路板

當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)不僅在鄰近的電路中激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同樣也在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象稱為自感（self-induction），由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)。自感現(xiàn)象P線圈L1線圈L2G通電自感P41觀察兩個(gè)燈泡的發(fā)光情況

在圖2.4-1的電路中，兩個(gè)燈泡A1

和A2

的規(guī)格相同，A1

與線圈L

串聯(lián)后接到電源上，A2

與可調(diào)電阻R

串聯(lián)后接到電源上。

先閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻R，使兩個(gè)燈泡的亮度相同，再調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R1，使它們都正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S。

重新接通電路。注意觀察，在開關(guān)閉合的時(shí)候兩個(gè)燈泡的發(fā)光情況。演示B原B感E感斷電自感P41觀察開關(guān)斷開時(shí)燈泡的亮度

按圖2.4-3連接電路。先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開開關(guān)。注意觀察開關(guān)斷開時(shí)燈泡的亮度。演示前思考下列問題。

1．電源斷開時(shí)，通過線圈L的電流減小，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用是使線圈L

中的電流減小得更快些還是更慢些？演示?阻礙線圈中的電流減少。斷電自感P41觀察開關(guān)斷開時(shí)燈泡的亮度

按圖2.4-3連接電路。先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開開關(guān)。注意觀察開關(guān)斷開時(shí)燈泡的亮度。演示前思考下列問題。

2．產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈可以看作一個(gè)電源，它能向外供電。由于開關(guān)已經(jīng)斷開，線圈提供的感應(yīng)電流將沿什么路徑流動(dòng)？演示I′斷電自感P41觀察開關(guān)斷開時(shí)燈泡的亮度

按圖2.4-3連接電路。先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開開關(guān)。注意觀察開關(guān)斷開時(shí)燈泡的亮度。演示前思考下列問題。

3．開關(guān)斷開后，通過燈泡的感應(yīng)電流與原來通過它的電流方向是否一致？演示通過燈泡的感應(yīng)電流與

原來電流方向相反I′I斷電自感P41觀察開關(guān)斷開時(shí)燈泡的亮度

按圖2.4-3連接電路。先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，然后斷開開關(guān)。注意觀察開關(guān)斷開時(shí)燈泡的亮度。演示前思考下列問題。

4．開關(guān)斷開后，通過燈泡的感應(yīng)電流是否有可能比原來的電流更大？為了使實(shí)驗(yàn)的效果更明顯，對(duì)線圈L應(yīng)該有什么要求？演示線圈L中的感應(yīng)電流要從穩(wěn)定時(shí)的值開始逐漸減小，所以線圈的直流電阻要小于燈泡的電阻。斷電自感P42做一做用電流傳感器顯示自感對(duì)電流的影響

電流傳感器的作用相當(dāng)于一個(gè)電流表，本書就用電流表的符號(hào)表示。傳感器與計(jì)算機(jī)相結(jié)合不僅即時(shí)反映電流的迅速變化，還能在屏幕上顯示電流隨時(shí)間變化的圖像。

1．按圖2.4-4甲連接電路（圖2.4-5是實(shí)物連接圖），可以看到，開關(guān)閉合時(shí)電流是逐漸增大的。為了說明這一點(diǎn)，可以拆掉線圈（圖2.4-4乙）再測(cè)一次，看看兩次測(cè)得的電流—時(shí)間圖像有什么不同。開關(guān)閉合時(shí)電流是逐漸增大的開關(guān)閉合時(shí)電流是瞬間增大斷電自感P42做一做用電流傳感器顯示自感對(duì)電流的影響

電流傳感器的作用相當(dāng)于一個(gè)電流表，本書就用電流表的符號(hào)表示。傳感器與計(jì)算機(jī)相結(jié)合不僅即時(shí)反映電流的迅速變化，還能在屏幕上顯示電流隨時(shí)間變化的圖像。

2．將線圈L

與電阻R

并聯(lián)后接到電池的兩端（電路與圖2.4-3相仿），測(cè)量通過電阻R

的電流，可以看到，開關(guān)斷開前后通過電阻R

的電流方向不同。

SLA2RA1R1開關(guān)斷開前后通過電阻R的電流方向不同自感的應(yīng)用P42鎮(zhèn)流器的作用1．點(diǎn)燃時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓2．工作時(shí)降壓限流自感的防止P42

變壓器、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備中有匝數(shù)很多的線圈，當(dāng)電路中的開關(guān)斷開時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，使得開關(guān)中的金屬片之間產(chǎn)生電火花，燒蝕接觸點(diǎn)，甚至?xí)鹑松韨?。危害：電弧火花——燒蝕開關(guān)。防止油浸開關(guān)雙線繞法自感系數(shù)P41

自感電動(dòng)勢(shì)也是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同樣遵從法拉第電磁感應(yīng)定律，即

實(shí)驗(yàn)表明，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱正比于電流的強(qiáng)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(dòng)勢(shì)正比于電流的變化率，即

自感系數(shù)單位：亨利(亨)H，mH，μH與線圈的大小、形狀、圈數(shù)以及是否有鐵芯等因素有關(guān)插入鐵芯線圈的自感系數(shù)變大甲在鐵芯上繞幾千匝的線圈，電感有幾個(gè)亨利乙空芯線圈，電感有幾十毫亨丙一條導(dǎo)線彎幾匝，電感有幾個(gè)微亨自感系數(shù)自感現(xiàn)象美國(guó)科學(xué)家。他是以電感單位“亨利”留名的大物理學(xué)家。在電學(xué)上有杰出的貢獻(xiàn)。他發(fā)明了繼電器（電報(bào)的雛形）,無感繞組等，比法拉第更早發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，還發(fā)現(xiàn)了電子自動(dòng)打火的原理。但卻沒有及時(shí)去申請(qǐng)專利。他被認(rèn)為是本杰明·富蘭克林之后最偉大的美國(guó)科學(xué)家之一，對(duì)于電磁學(xué)貢獻(xiàn)頗大.

亨利的貢獻(xiàn)很大，只是有的沒有立即發(fā)表，因而失去了許多發(fā)明的專利權(quán)和發(fā)現(xiàn)的優(yōu)先權(quán)。但人們沒有忘記這些杰出的貢獻(xiàn)，為了紀(jì)念亨利，用他的名字命名了自感系數(shù)和互感系數(shù)的單位，簡(jiǎn)稱“亨”。約瑟夫·亨利（JosephHenry1797-1878）磁場(chǎng)的能量

在圖2.4-3的實(shí)驗(yàn)中，開關(guān)斷開后，燈泡的發(fā)光還能維持一小段時(shí)間，有時(shí)甚至?xí)乳_關(guān)斷開之前更亮。這時(shí)燈泡的能量是從哪里來的？

開關(guān)斷開以后，線圈中的電流并未立即消失，線圈中有電流，有電流就有磁場(chǎng)，能量?jī)?chǔ)存在磁場(chǎng)中。當(dāng)開關(guān)閉合