20200521动画演示通电自感和断电自感现象
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高中物理自感与电磁感应的图象问题1、自感现象(1)实验电路图1为通电自感实验,图2为断电自感实验。
说明:图1中调节R后使两灯泡亮度相同。
在图2中流过线圈l的电流大于流过灯泡L的电流,即。
(2)实验现象在图1中,闭合开关S,灯泡立刻正常发光,而跟线圈L串联的灯泡却是逐渐亮起来。
在图1中,断开开关S,灯泡L并非立即熄灭,而是过一会才逐渐熄灭。
(3)实验分析①现象分析:上述两种实验电路中有一个共同点,那就是闭合开关或断开开关时,流过线圈的电流都发生了变化。
概念:由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫做自感现象。
说明:自感现象是一种特殊的电磁感应现象。
在断电自感实验中,S断开前后,流过灯泡L的电流方向相反。
②本质分析:由法拉第电磁感应定律知道,穿过线路的磁通量发生变化时,线路中就产生感应电动势。
在自感现象中,由于流过线圈的电流发生变化,导致穿过线圈的磁通量发生变化而产生自感电动势。
注意:在图1中,通电时产生的自感电动势阻碍线圈的电流增加,故逐渐亮起来;在图2中断电时产生的电动势阻碍线圈的电流减小,当S断开后,灯泡L和线圈l组成了新的闭合电路,自感电动势所提供的电流方向和线圈中原来的电流方向相同,但流过L的电流方向却和原来相反。
小结:自感电动势的作用:总是阻碍导体中原电流的变化,即总是起着推迟电流变化的作用。
2、自感电动势与自感系数(1)自感电动势在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。
其作用是阻碍导体本身电流的变化。
表达式:。
即自感电动势与电流的变化率成正比。
其中L为自感系数。
(2)自感电动势的方向自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化,当原来电流增大时,自感电动势与原来电流方向相反;当原来电流在减小时,自感电动势与原来电流方向相同。
(3)自感系数L①自感系数简称自感或电感,不同的线圈,在电流变化相同的条件下,产生的自感电动势不同,电学中用自感系数来表示线圈的这种特性。
②线圈的长度越长,线圈的面积越大,单位长度上匝数越多,线圈的自感系数越大。