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自感现象和自感系数(2022年)

时间:2022-07-19 14:35:03 来源:网友投稿

下面是小编为大家整理的自感现象和自感系数(2022年),供大家参考。

自感现象和自感系数(2022年)

 

  第 1 页 共 3 页 自感现象和自感系数 一、自感 1.概念:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感,由于自感而产生的感应电动势叫做 自感电动势. 2.表达式:E=L . 3.自感系数 L (1)相关因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关. (2)单位:亨利(H,1mH=10﹣ 3 H,1μH=10 ﹣ 6 H). 4.自感电动势的方向:由楞次定律可知,自感电动势总是阻碍原来导体中电流的变化.当回路中的电流增加时,自感电动势和原来电流的方向相反;当回路中的电流减小时,自感电动势和原来电流的方向相同.自感对电路中的电流变化有阻碍作用,使电流不能突变.

 【命题方向】

 题型一:自感现象的理解和应用 在如图所示的电路中,a、b 为两个完全相同的灯泡,L 为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈,E 为电源,S 为开关.关于两灯泡点亮和熄灭的下列说法正确的是(

 )

 A.合上开关,a 先亮,b 后亮;稳定后 a、b 一样亮 B.合上开关,b 先亮,a 后亮;稳定后 b 比 a 更亮一些 C.断开开关,a 逐渐熄灭、b 先变得更亮后再与 a 同时熄灭 D.断开开关,b 逐渐熄灭、a 先变得更亮后再与 b 同时熄灭 分析:对于线圈来讲通直流阻交流,通低频率交流阻高频率交流. 解答:A、由于 a、b 为两个完全相同的灯泡,当开关接通瞬间,b 灯泡立刻发光,而 a 灯泡由于线圈的自感现象,导致灯泡渐渐变亮,由于两灯泡并联,L 的电阻不能忽略,所以稳定后 b 比 a 更亮一些,故 A 错误,B 正确; C、当开关断开瞬间,两灯泡串联,由线圈产生瞬间电压提供电流,导致两灯泡同时熄灭,而且亮度相同,故 CD 均错误. 故选:B. 点评:线圈的自感系数越大,频率越高时,感抗越高.同时线圈有阻碍电流的变化,注意的是灯泡会更亮的原因是电流变大的缘故.

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 【解题方法点拨】

 1.通电自感和断电自感的比较.

  通电自感 断电自感 电路图

 器材

 要求

 A 1 、A 2 同规格,R=R L ,L 较大(有铁芯)

 L 很大(有铁芯)

 现象

 在 S 闭合瞬间,灯 A 2 立即亮起来,灯 A 1 逐渐变亮,最终一样亮 在开关 S 断开时,灯 A 渐渐熄灭或闪亮一下再熄灭

 原因

 由于开关闭合时,流过电感线圈的电流迅速增大,使线圈产生自感电动势,阻碍了电流的增大,使流过灯 A 1 的电流比流过灯 A 2的电流增加得慢

 S 断开时,线圈 L 产生自感电动势,阻碍了电流的减小,使电流继续存在一段时间;灯 A 中电流反向不会立即熄灭.若 R L <R A ,原来的 I L >I A ,则 A 灯熄灭前要闪亮一下.若 R L ≥R A ,原来的电流 I L ≤I A ,则灯 A 逐渐熄灭不再闪亮一下

 能量转

 化情况

 电能转化为磁场能

 磁场能转化为电能

 2.解决自感问题的关键:

 (1)正确理解通电自感和断电自感现象中自感电动势对“原电流的变化”的阻碍作用,即延缓原电流的变化. (2)弄清电路的串、并联关系. (3)电感线圈在通电瞬间相当于一个阻值由很大逐渐变小的电阻,在断电瞬间相当于一个电源.在电流稳定时纯电感线圈相当于一根短路导线,非纯电感线圈相当于一定值电阻.

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