3.6-自感和渦流解析

電磁感應(yīng)3.6自感和渦流一、自感現(xiàn)象1、回顧：在做3.1-5（右圖）的實驗時，由于線圈A中電流的變化，它產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化，磁通量的變化在線圈B

中激發(fā)了感應(yīng)電動勢?！ジ?。

思考：線圈A中電流的變化會引起線圈A中激發(fā)感應(yīng)電動勢嗎？2、自感現(xiàn)象：由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。

3、自感現(xiàn)象對電路的影響——觀察兩個實驗演示實驗一：開關(guān)閉合時的自感現(xiàn)象A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S，調(diào)節(jié)變阻器R，使A1、A2亮度相同，再調(diào)節(jié)R1，使兩燈正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S。重新閉合S，觀察到什么現(xiàn)象？燈泡A2立刻正常發(fā)光，跟線圈L串聯(lián)的燈泡A1逐漸亮起來?，F(xiàn)象：要求和操作：按圖連接電路。開關(guān)閉合時電流分為兩個支路，一路流過線圈L，另一路流過燈泡A。燈泡A正常發(fā)光把開關(guān)斷開，注意觀察燈泡亮度演示實驗二：開關(guān)斷開時的自感現(xiàn)象用電路圖分析實驗二zxxk結(jié)論：1．導體中電流變化時，自身產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這個感應(yīng)電動勢阻礙原電流的變化．2．自感現(xiàn)象：由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象．3．自感電動勢：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，叫做自感電動勢．注意：“阻礙”不是“阻止”，電流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作用。二、電感器自感系數(shù)

1．電感器：電路中的線圈又叫電感器。2、自感系數(shù)L：（1）描述電感器的性能的，簡稱自感或電感。（2）L大小影響因素：由線圈本身的特性所決定，與線圈是否通電無關(guān)．它跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯等因素有關(guān)，線圈越長，單位長度上的匝數(shù)越多，截面積越大，自感系數(shù)就越大，有鐵芯時線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大得多．3、電感器的特性：阻交流，通直流；阻高頻，通低頻。4、上節(jié)學到的變壓器，實際上也是電感器。zxxk1.基本知識(1)自感現(xiàn)象線圈中通交流時，由于線圈自身電流的變化，引起_______的變化，也會在它自身激發(fā)感應(yīng)電動勢，這個電動勢叫做____________，這種現(xiàn)象叫做__________．(2)自感的作用阻礙電路中______的變化．磁通量自感電動勢自感現(xiàn)象電流(3)電感器：電路中的_____叫做電感器．(4)描述電感器性能的物理量：自感系數(shù)，簡稱自感．決定線圈自感系數(shù)的因素：線圈的_____、_____、線圈中是否有_____．有鐵芯時的自感系數(shù)比沒有鐵芯時_______．(5)電感器的電路作用：由于線圈中的自感電動勢總是阻礙電流的_____．因此，電感器對_____有阻礙作用．線圈大小匝數(shù)鐵芯大得多變化交流2．思考判斷(1)線圈中電流增大時，自感現(xiàn)象阻礙電流的增大．()(2)線圈中電流減小時，自感現(xiàn)象阻礙電流的減?。?)(3)線圈匝數(shù)越多，對電流變化的阻礙作用就越大．()√√√三、自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止

1．應(yīng)用：在各種電器設(shè)備、電工技術(shù)和無線電技術(shù)中應(yīng)用廣泛。如日光燈電子鎮(zhèn)流器中，有電阻器、電容器、電感器件日光燈的構(gòu)造三、自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止

2．危害：在切斷自感系數(shù)很大，電流很強的電路的瞬間，產(chǎn)生很高的自感電動勢，形成電弧，在這類電路中應(yīng)采用特制的開關(guān)，精密電阻可采用雙線并繞來清除自感現(xiàn)象．

四、渦流及其應(yīng)用1．變壓器在工作時，除了在原、副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢外，變化的磁通量也會在鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 一般來說，只要空間有變化的磁通量，其中的導體就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，我們把這種感應(yīng)電流叫做渦流2、應(yīng)用：（1）新型爐灶——電磁爐。（2）金屬探測器：飛機場、火車站安全檢查、掃雷、探礦。四、渦流及其應(yīng)用3、防止：鐵芯都用電阻率很大的硅鋼片疊成。1.基本知識(1)定義：只要在空間有變化的磁通量，其中的導體就會產(chǎn)生___________，我們把這種感應(yīng)電流叫做渦流．(2)應(yīng)用：渦流通過電阻時可以______，金屬探測器和電磁爐就利用了渦流．但在電動機、變壓器中渦流是______的．感應(yīng)電流生熱有害2．思考判斷(1)渦流是可以利用的．()(2)變壓器中的渦流是有害的．()3．探究交流變壓器中是如何減小渦流的？【提示】

變壓器中的鐵芯是用涂有絕緣漆的硅鋼片疊壓制成，從而減小了渦流．

√√如圖3-6-2所示電路中，S是閉合的，此時流過L的電流為I1，流過燈A的電流為I2，且I1<I2，在t1時刻將S斷開，那么流過燈泡的電流隨時間變化的圖象是圖3-6-3中的(

)圖3-6-2【答案】

D第4步巧練——精選習題，落實強化1．如圖3-6-4所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當斷開開關(guān)S的瞬間會有(

)A．燈A立即熄滅B．燈A慢慢熄滅C．燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅 圖3-6-4D．無法判定【答案】

A如圖3-6-5所示，在一個繞在線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小平底鐵鍋水和一玻璃杯水．給線圈通入電流，一段時間后，一個容器中水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是(

)A．恒定電流、小鐵鍋B．恒定電流、玻璃杯C．變化的電流、小鐵鍋D．變化的電流、玻璃杯 圖3-6-5【答案】

C第4步巧練——精選習題，落實強化2．電磁爐在爐內(nèi)由交變電流產(chǎn)生交變磁場，使放在爐上的金屬鍋體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流而發(fā)熱，從而加熱食品．電磁爐的工作利用了(

)A．電流的熱效應(yīng) B．靜電現(xiàn)象C．電磁感應(yīng)原理 D．磁場對電流的作用【解析】

電磁爐的原理是電磁爐產(chǎn)生高頻的變化磁場，使爐上的鐵或鋼鍋的鍋底產(chǎn)生感應(yīng)電流，此電流產(chǎn)生熱量，所以選項A、C正確．【答案】

AC1．關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確的是(

)A．線圈的自感系數(shù)越大，自感電動勢一定越大B．線圈中電流等于零時，自感系數(shù)也等于零C．線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大D．線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定【解析】

線圈的自感系數(shù)與線圈的大小、形狀、匝數(shù)和是否帶有鐵芯有關(guān)，而與電流及電流的變化無關(guān)．【答案】

D2．如圖3-6-6所示，A、B是兩盞完全相同的白熾燈，L是電阻不計的電感線圈，如果斷開S2，接通S1，A、B兩燈都能同樣發(fā)光．如果S2接通．那么，下列情況可能出現(xiàn)的是(

)A．剛一接通S1、A燈就立即亮，而B燈則遲延一段時間才亮 圖3-6-6B．剛接通S1時，線圈L中的電流為零C．接通S1以后，A燈變亮，B燈由亮變暗，然后熄滅D．斷開S1時，A燈立即熄滅，B燈先亮一下然后熄滅【答案】

BCD3．下列關(guān)于渦流的說法中正確的是(

)A．渦流跟平時常見的感應(yīng)電流一樣，都是因為穿過導體的磁通量變化而產(chǎn)生的B．渦流不是感應(yīng)電流，而是一種有別于感應(yīng)電流的特殊電流C．渦流有熱效應(yīng)，但沒有磁效應(yīng)D．在硅鋼中不能產(chǎn)生渦流【答案】

A4．下列關(guān)于自感現(xiàn)象的說法，正確的是(

)A．自感現(xiàn)象不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．自感電動勢不是感應(yīng)電動勢C．自感電動勢總是阻礙電流的通過D．自感電動勢總是阻礙電流的變化【解析】

自感現(xiàn)象是由于自身電流變化，引