1、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
2、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。,I,I,I,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, 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,则自(I自)与I原相反 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
3、电动势的大小跟什么因素有关?,二、 自感系数L,1、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。,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=106H,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;
4、 D、自感电动势总是阻碍原来电流变化的。,D,2. 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I0 C. 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2 I0,D,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.
5、A1向右,A2向左 C. A1 、A2都向右 D. A1 、A2都向左,L,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,B,4、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;B、接通时I2I2,断开时I1I2;D、接通时I1=I2,断开时I1I2。,B,5、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
6、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,A,B.S保持闭合,A板带正电,B板带负电,A.S闭合
7、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
8、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,B C,2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 ),