自感现象及其应用

第七节自感现象及其应用•1、电磁感应现象发生的条件是什么？•-----磁通量发生变化。•2、你能否举例说一说：各种发生电磁感应现象的形式？•-----磁场变化、面积变化、夹角变化。•问题提出：在电磁感应现象中，有一种叫做自感现象的特殊情形，这又是一种什么样的电磁感应现象呢？思考提问【演示实验1】通电自感现象。现象：在闭合开关S的瞬间，灯2立刻正常发光．而灯1却是逐渐从暗到明，要比灯2迟一段时间正常发光．分析：由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势的作用是阻碍磁通量的增加，即与原来所加电压相反，阻碍线圈中电流的增加，故通过与线圈串联的灯泡的电流不能立即增大到最大值，它的亮度只能慢慢增加．自感现象：【演示实验2】断电自感现象。现象:开关断开时，灯泡不是立即熄灭。若I‘I，先闪亮一下，然后熄灭。若I’I，逐渐变暗，最后熄灭。III’I’自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势。特点：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。一、自感现象①如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大。•I原↑，则ε自(I自)与I原相反②如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小。•I原↓，则ε自(I自)与I原相同感应电动势的大小跟什么因素有关？•感应电动势的大小跟磁通量的变化快慢有关。自感电动势的大小跟什么因素有关？二、自感系数L1、自感电动势的大小：自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引起的，故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。ΔtΔILΔtΔφE2、自感系数：L称为线圈的自感系数，简称自感或电感。L的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。单位：亨利(H)1H=103mH=106μH课堂练习：1、关于自感现象，正确的说法是：（）A、感应电流一定和原电流方向相反；B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大；C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大；D、自感电动势总是阻碍原来电流变化的。D2.如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计，两个电阻的阻值都是R，电键S原来打开，电流为I0，今合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，这电动势（）A.有阻碍电流的作用，最后电流由I0减少到零B.有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0C.有阻碍电流增大的作用，因而电流I0保持不变D.有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I0SRRI0LD提示：线圈中的电流不能突变3、如图示电路，合上S时，发现电流表A1向左偏，则当断开S的瞬间，电流表A1、A2指针的偏转情况是：（）A.A1向左，A2向右B.A1向右，A2向左C.A1、A2都向右D.A1、A2都向左LR2R1SA1A2解：合上S后稳定时，R2和L中电流方向向右，指针左偏断开S的瞬间，L中电流不能突变，A2向左偏通过闭合回路中的电流为逆时针方向，A1中电流方向与原来相反，指针右偏。所以A1向右，A2向左B4、同上题的电路中，L是一带铁芯的线圈。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是（）A、接通时I1I2，断开时I1I2；B、接通时I2I1，断开时I1=I2；C、接通时I1I2，断开时I1I2；D、接通时I1=I2，断开时I1I2。R2LR1SA1A2B5、如图AB是相同的小灯泡，L是带铁芯的线圈，电阻不计，调节R，电路稳定时，两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时（）A、两灯同时亮，同时灭B、合上S，B比A先达到正常发光状态C、断开S，AB两灯都不会立即灭，通过AB两灯的电流方向都与原电流方向相同D、断开S时，A灯会突然闪亮一下后，再熄灭B＊6.如图所示的电路中，D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同。在电键接通和断开时，灯泡D1和D2亮暗的顺序是A.接通时D1先达最亮，断开时D1后灭B.接通时D2先达最亮，断开时D2后灭C.接通时D1先达最亮，断开时D2后灭D.接通时D2先达最亮，断开时D1后灭D1D2LRSA＊7.如下图所示，L是电阻忽略不计的电感线圈LBARSB.S保持闭合，A板带正电，B板带负电A.S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电D.由于线圈电阻不计，电容被短路，上述三种情况下两板都不带电。C.S断开瞬间，A板带正电，B板带负电三、自感现象的防止及应用：1、日光灯原理（应用）镇流器的作用——是自感系数很大的带铁心的线圈，启动时，产生高电压，帮助点燃；正常工作时起降压限流作用，保护灯管。注意：灯管两端的电压与镇流器的电压之和不等于电源电压。启动器的作用——自动开关可用普通开关或短绝缘导线代替。正常工作时不起作用，可以去掉。1、家用日光灯电路如图示，S为启动器，A为灯管，L为镇流器，关于日光灯的工作原理，下列说法正确的是：（）A.镇流器的作用是将交流电变为直流电B.在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高压，使灯管开始工作C.日光灯正常发光时，启动器的两个触片是分离的D.日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激发后直接辐射的BC220VAL～S2．在日光灯的连接线路中，关于启动器的作用，以下说法正确的是：A.日光灯起动时，为灯管提供瞬时高压；B.日光灯正常工作时，起降压限流的作用；C.起到一个自动开关的作用，实际上可用一个弹片开关代替(按下接通，放手断开)；D.以上说法均不正确。3．日光灯镇流器的作用是：A．启动时限制灯管中电流；B．启动时产生瞬间高压，点燃灯管；C．工作时降压限流，使灯管在较低电压下工作；D．工作时维持灯管两端高于电源的电压，使灯管正常工作。（C）（BC）2、电阻双线绕法（防止）【例】如图所示，制做精密电阻时，为了消除在使用中由于电流的变化引起的自感现象，用电阻丝绕制电阻时采用如图所示的双线绕法，其道理是：•A．电路电流变化时，两根线中产生的自感电动势相互抵消•B．电路电流变化时，两根线中产生的自感电流相互抵消•C．电路电流变化时，两根线圈中的磁通量相互抵消•D．以上说法都不正确（C）