1、第四章電磁感應第六節互感和自感 下圖為法拉第的實驗裝置，當一個線圈中的下圖為法拉第的實驗裝置，當一個線圈中的電流變化時，另一個線圈中為什么會產生感應電電流變化時，另一個線圈中為什么會產生感應電流呢？流呢？一、互感現象一、互感現象1 1、 當一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產生感應電當一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產生感應電動勢的現象，稱為動勢的現象，稱為互感互感。互感現象中產生的感應電動勢，。互感現象中產生的感應電動勢，稱為稱為互感電動勢。互感電動勢。2 2、利用互感現象可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線、利用互感現象可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈，因此在電工技術和電子技術中有廣泛

2、應用。變壓器圈，因此在電工技術和電子技術中有廣泛應用。變壓器就是利用互感現象制成的。就是利用互感現象制成的。研究自感現象 問題：問題：K K接通瞬間，線圈中會有電流，接通瞬間，線圈中會有電流，那么線圈那么線圈L L本身會不會產生感應電動勢本身會不會產生感應電動勢（感生電動勢）？（感生電動勢）？LK實驗一實驗一：2、再調節變阻器、再調節變阻器R1使兩個燈泡都正常發光。使兩個燈泡都正常發光。3、斷開開關、斷開開關S，然后再閉合，觀察現象，然后再閉合，觀察現象1、調節變阻器、調節變阻器R的電阻，使的電阻，使R和線圈電阻相同。和線圈電阻相同。 L A1R A2 S R1現象：燈泡現象：燈泡A A2 2

3、立刻正常發立刻正常發光，跟線圈光，跟線圈L L串聯的燈泡串聯的燈泡A A1 1逐漸亮起來。逐漸亮起來。解釋：在接通電路的瞬間，電路中解釋：在接通電路的瞬間，電路中的電流增大，穿過線圈的電流增大，穿過線圈L的磁通量也的磁通量也隨著增大，因而線圈中必然會產生隨著增大，因而線圈中必然會產生感應電動勢，這個感應電動勢阻礙感應電動勢，這個感應電動勢阻礙線圈中電流的增大，所以通過線圈中電流的增大，所以通過A1的的電流只能逐漸增大。電流只能逐漸增大。問題：與線圈相連的燈泡為什么要過一會才亮？問題：與線圈相連的燈泡為什么要過一會才亮？實驗實驗二：二：問題：斷開電路時，電路為什么會閃亮一下？問題：斷開電路時，電

4、路為什么會閃亮一下？ALS現象：現象：S斷開時，斷開時，A 燈突然閃亮一燈突然閃亮一下才熄滅。下才熄滅。解釋：解釋：在電路斷開的瞬間，通過線圈的電流在電路斷開的瞬間，通過線圈的電流突然減弱，穿過線圈的磁通量也就很快減少，突然減弱，穿過線圈的磁通量也就很快減少，因而在線圈中產生感應電動勢。雖然這時電源因而在線圈中產生感應電動勢。雖然這時電源已經斷開，但線圈已經斷開，但線圈L和燈泡和燈泡A組成了閉合電路，組成了閉合電路，在這個電路中有感應電流在這個電路中有感應電流I感感通過，所以燈泡不通過，所以燈泡不會立即熄滅。會立即熄滅。現象：現象：S斷開時，斷開時，A 燈突然閃亮一下才熄滅。燈突然閃亮一下才熄

5、滅。二、自感現象二、自感現象1、由于導體由于導體本身的電流本身的電流發生變化而產生的電發生變化而產生的電磁感應現象，叫磁感應現象，叫自感現象自感現象。2 2、自感現象中產生的電動勢叫、自感現象中產生的電動勢叫自感電動勢自感電動勢。 自感電動勢的作用：阻礙導體中原來的電自感電動勢的作用：阻礙導體中原來的電流變化。流變化。 注意：注意： “ “阻礙阻礙”不是不是“阻止阻止”，電流原來，電流原來怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即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。對電流的變化起延遲作用。三、自感系數三、自感系數1 1、自感電動勢的大小：與電流的變化率成正比、自感電動勢的

6、大小：與電流的變化率成正比2 2、自感系數、自感系數 L L簡稱自感或電感簡稱自感或電感（1 1）決定線圈自感系數的因素：）決定線圈自感系數的因素： （2 2）自感系數的單位：）自感系數的單位：亨利亨利IELt 實驗表明，線圈越大，越粗，匝數越多，自感實驗表明，線圈越大，越粗，匝數越多，自感系數越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數比系數越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數比沒有鐵芯時大得多。沒有鐵芯時大得多。 小明去斷開小明去斷開 正在工作的大正在工作的大 功率電動機的功率電動機的 開關時，被突開關時，被突然產生的電火然產生的電火花擊中了，想花擊中了，想一想，為什么？一想，為什么？4、自感現象

7、的防止、自感現象的防止變壓器、電動機等器材都有很大的線圈，當電路中變壓器、電動機等器材都有很大的線圈，當電路中的開關斷開時，會產生很大的自感電動勢，使得開的開關斷開時，會產生很大的自感電動勢，使得開關的金屬片之間產生電火花，燒蝕接觸點，甚至引關的金屬片之間產生電火花，燒蝕接觸點，甚至引起人身傷害。起人身傷害。因此，電動機等大功因此，電動機等大功率用電器的開關應該率用電器的開關應該裝在金屬殼中。最好裝在金屬殼中。最好使用油浸開關，即把使用油浸開關，即把開關的接觸點浸在絕開關的接觸點浸在絕緣油中，避免出現電緣油中，避免出現電火花火花延時繼電器延時繼電器試說明這種繼電器的工作原理。試說明這種繼電器的

8、工作原理。自感現象的防止：在一些精密儀器中為了消自感現象的防止：在一些精密儀器中為了消除使用過程中電流變化引起的自感現象，除使用過程中電流變化引起的自感現象，往往采用雙線繞法。往往采用雙線繞法。5、自感現象應用、自感現象應用日光燈結構：日光燈結構：四、磁場的能量四、磁場的能量 問題：在斷電自感的實驗中，為什么開關問題：在斷電自感的實驗中，為什么開關斷開后，燈泡的發光會持續一段時間？甚斷開后，燈泡的發光會持續一段時間？甚至會比原來更亮？試從能量的角度加以討至會比原來更亮？試從能量的角度加以討論。論。 開關閉合時線圈中有電流，電流產生磁開關閉合時線圈中有電流，電流產生磁場，能量儲存在磁場中，開關斷

9、開時，線場，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圈作用相當于電源，把磁場中的能量轉化成電能。成電能。 閱讀教材最后一段閱讀教材最后一段P P2424，回答問題：，回答問題：1 1、線圈能夠體現電的、線圈能夠體現電的“慣性慣性”，應該怎樣理解？，應該怎樣理解？2 2、電的、電的“慣性慣性”大小與什么有關？大小與什么有關？ 當線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動勢都當線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動勢都要阻礙線圈中電流的變化，使線圈中的電流不能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不能立即減小為零立即增大到最大值或不能立即減小為零 電的電的“慣性慣性”大小決定于線圈的自感系數大小決定于線圈的自感系數 3 3、互感現象不僅發生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間、互感現象不