2024届高考物理一轮复习讲义：19.6 互感和自感

19.6互感和自感 要点一.互感现象 1.定义 相互靠近但互不相连的两个线圈，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 这种感应电动势叫作----互感电动势． 2.互感现象的特点 1. 互感现象是一种常见的电磁感应现象。 2.互感现象可以发生在绕在同一铁芯上的两个线圈之间，也可以发生在两个相互靠近的电路之间。 3. 利用互感现象可以把能量由一个电路传递到另一个电路。（变压器原理） 处理方法： 可利用楞次定律、右手定则及左手定则分析线圈中感应电流的方向，或从能量角度分析。 3.互感的应用与危害 1.应用 变压器、收音机的磁性天线都是利用互感现象制成的. 2.危害 在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感．例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的互感现象. 要点二.自感现象及自感系数 1.自感现象 一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象，角自感现象。 2.自感电动势 1.定义 自感现象产生的电动势叫作自感电动势. 2.作用 总是阻碍原导体中原电流的变化，起推迟电流变化作用。 电的“惯性”：自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。 3.方向 ①当原电流增加时： 自感电动势阻碍原电流的增加，方向与原电流方向相反. ②当原电流减小时: 自感电动势阻碍原电流的减小，方向与原电流方向相同. 注意： 自感电动势总要阻碍引起自感的原电流的变化，但阻止不住，只是变化得慢了. 5.大小 自感电动势的大小：E＝L 2.自感系数L 1.定义 L是线圈的自感系数，简称自感或电感。 2.物理意义： 表征线圈产生自感电动势_本领大小的物理量。 数值上等于通过线圈的电流在1秒内改变1安时产生的自感电动势的大小。 3.单位： 亨利，H 还有毫亨（mH）和微亨（μH） 1H＝103mH＝106μH。 4.决定线圈自感系数大小的因素： 1.线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等。 2.线圈越粗、匝数越多、自感系数越大；有铁芯自感系数大于无铁芯。 3. 自感磁场中的能量及特点 1.能量转化 (1)线圈中电流从无到有，磁场从无到有，电源把能量输送给磁场，储存在磁场中。 (2)线圈中电流减小时，磁场中的能量释放出来转化为电能。 2.自感特点 (1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化。 (2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化。 (3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体。 (4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向。 4.自感现象的应用及危害 1.应用 电感线圈可以延续电流的变化时间，起到一定的稳定电流的作用，在交流电路中，常用电感线圈来通直流阻交流，通低频阻高频。电感线圈在各种电器设备和无线电技术中应用广泛，如日光灯电路中的镇流器、LC振荡电路等。 2.危害及防止 在切断自感系数很大、电流很强的电路的瞬间，会产生很高的自感电动势，形成电弧，危及工作人员和设备安全，在这类电路中应采用特别的开关；制作精密电阻时，采用双线绕法来消除自感现象。 要点三.通电自感和断电自感 1.通电自感和断电自感 电路结构 串联 并联 电路图 器材 A1、A2同规格，R＝RL，L较大 L很大(有铁芯) 现象 通电时 在S闭合瞬间，灯A2立即亮起来，灯A1逐渐变亮，最终一样亮 灯A立即亮，然后逐渐变暗达到稳定 断电时 回路电流减小，灯泡逐渐变暗，A1电流方向不变，A2电流反向 ①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗； ②若I2＞I1，灯泡闪亮后逐渐变暗． 两种情况下灯泡中电流方向均改变 自感电动势作用 自感电动势总是阻碍原电流的变化 2.自感现象的“三种状态”“一个特点” (1)三种状态 ①线圈通电瞬间可把自感线圈看成断路。 ②断电时自感线圈相当于电源。 ③电流稳定后，自感线圈相当于导体电阻，理想线圈的电阻为0，相当于短路。 (2)一个特点 在发生自感现象时，线圈中电流不发生“突变”。 要点四.闪亮和不闪亮问题 　　 　　　　　　　　 开关闭合时，电源路端电压为，线圈的电阻为，灯泡的电阻为，则通过线圈的电流为，通过灯泡的电流为。当开关断开后，线圈和灯泡组成的回路中的电流从开始减弱。 若，有，断开开关的瞬间，通过灯泡的电流会瞬间增大，灯泡会闪亮一下。 若，有，断开开关后，通过灯泡的电流减小，灯泡不会闪亮一下。 要点五.电感和电阻的比较 类型 电阻R 电感L 阻碍对象 对电流 对变化电流 表现 导体发热 产生自感现象 大小因素 电阻越大，阻碍作用越大，产生电势差越大 电感越大，