1、第二章第二章 电磁感应电磁感应 第第4 4节节 互感和自感互感和自感 两个线圈A、B之间并没有导线相连线圈 A与手机(或MP3等)的音频输出端连接， 线圈B与扩音器的输入端连接把线圈A插 入线圈B时就能在扩音器上听见由手机输 出的声音，这是为什么? 一、互感现象 在法拉第最初发现电 磁感应现象的实验中 ，两个线圈之间并没有导线相连，但当一 个线圈中的电流变化时，它所产生的变化 的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势 。 这种现象叫作互感( mutual induction)，这 种感应电动势 作互感电动势 互感现象实验 互感的应用 无线充 电 变压器 能量转化电能磁场能电能内能 互感的防止 互感
2、的防止电路板 线圈的双线绕 法 二、自感现象 当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场 在线圈本身激发出感应电动势。这种现象称为自感(self- induction)，由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势 分析灯泡分析灯泡A1A1缓慢亮起的原因缓慢亮起的原因 线圈线圈L L中产生感应电动势阻碍电流的增大中产生感应电动势阻碍电流的增大 分析灯泡分析灯泡A A缓慢熄灭的原因缓慢熄灭的原因 线圈线圈L L中产生感应电动势阻碍电流的减小中产生感应电动势阻碍电流的减小 例题 如图所示为演示自感现象的实验电路图，图中L是一个带铁芯的 线圈，A是一只灯泡，电键S处于闭合状态，电路是接通的。现将 电
3、键S断开，则在电路切断的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从 _端到_端。（填a端或b端） a b 现象：A1灯泡 A2灯泡 立即亮起来 逐渐变亮，最终一样亮 R1 S A1 A2 R L B原 IA1 IA2 B感 I感 线圈L电流变化磁通量变化自身产生自感电动势感应电流 自感 现象 阻碍电流（磁通量）变化：“增反减同” （1） I原增加，I原与I感方向相反 （2）I原减小，I原与I感方向相同 通电自感的进一步实验和解释通电自感的进一步实验和解释 如图用电流传感器收集开关断开前后通过灯泡A、线圈L的电流IA、IL随时间变化的数据： （1）若 RL=RA相等，请定性作出电脑上显示的IA、IL时间变化
4、图像？ （2）若 RL 远小于RA ，请定性作出电脑上显示的IA、IL时间变化图像？ 电流传感器 A L S IA IL RL=RA IA IL I t RL 远小于RA IA IL I t 断电自感的进一步实验和解释断电自感的进一步实验和解释 线圈L电流变化磁通量变化自身产生自感电动势感应电流 自感 现象 阻碍电流（磁通量）变化：“增反减同” （1） I原增加，I原与I感方向相反 （2）I原减小，I原与I感方向相同 G P 线圈 A线圈B B感 线圈A电流变化磁通量变化线圈B产生互感电动势感应电流 阻碍磁通量变化：“增反减同” （1） 原增加，B原与B感方向相反 （2）原减小，B原与B感方向
5、相同 互感 现象 S R1 A1 A2 R L IA1 IA2 B原 B感I感 B原 三、自感系数 实验表明，磁场的强弱正比于电流的强弱，也就是说， 磁通量的变化正比于电流的变化。因此，自感电动势正比 于电流的变化率 L 自感系数简称自感或电感 单位：亨利 H L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关 约瑟夫亨利 Henry Joseph 1797-1878 美国著名物理学家 1867年起，任美国科学院第一任 院长 1829年制成了能提起一吨重铁块 的电磁铁； 1830年发现电磁感应现象， 1832年发现了电流的自感现象； 四、磁场的能量 开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场， 能量储存在磁场中，开关断开时，线圈的作 用相当于电源，把磁场中的能量转化成电 能。 问题：在断电自感的实验中，开关断开切断 了电路与电源的连接，氖管却能闪亮一下？ 试从能量的角度加以解释。
