第三章電磁感應(yīng)
3.6自感現(xiàn)象渦流
馬壩中學(xué)高二物理組張永
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一、自感現(xiàn)象
1、回顧：在做3.1-5（右圖）試驗(yàn)時(shí)，
因?yàn)榫€圈A中電流改變，它產(chǎn)生磁
通量發(fā)生改變，磁通量改變?cè)诰€圈B
中激發(fā)了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。——互感。
思索：線圈A中電流改變會(huì)引發(fā)線圈A中激發(fā)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)嗎？
2、自感現(xiàn)象：因?yàn)閷?dǎo)體本身電流發(fā)生改變而產(chǎn)生
電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。
3、自感現(xiàn)象對(duì)電路影響——觀察兩個(gè)試驗(yàn)
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演示試驗(yàn)一：開(kāi)關(guān)閉合時(shí)自感現(xiàn)象
規(guī)格全然相同的燈泡A1、A2，閉合電鍵S，調(diào)節(jié)變阻器R致使A1、A2亮度一樣，再調(diào)節(jié)R1讓兩燈正常發(fā)光，之后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，重新閉合S，會(huì)觀察到何種現(xiàn)象 ？
燈泡A2立刻正常發(fā)光，跟線圈L串聯(lián)燈泡A1逐步亮起來(lái)。
現(xiàn)象：
要求和操作：
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電路接通的那一瞬間，電流出現(xiàn)增大的情況，穿過(guò)線圈的磁通量隨之增加，在線圈里產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，依據(jù)楞次定律能夠知道，它會(huì)對(duì)原電流的增加起到妨礙作用，所以A1中的電流只能逐漸增大，A1會(huì)逐漸亮起來(lái)。
線圈之中出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這妨礙了原電流的改變，也就是增加的情況，并非進(jìn)行阻止，所以雖說(shuō)延緩了電流改變的進(jìn)程，但是最終電流還是到達(dá)了最大值，A1最終到達(dá)正常發(fā)光的狀態(tài) 。
分析：
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依據(jù)圖示來(lái)連接電路，，當(dāng)開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)，電流會(huì)分成兩個(gè)支路，其中一路會(huì)流經(jīng)線圈L，而另一路則會(huì)流經(jīng)燈泡A，，燈泡A正常發(fā)光后將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，，這時(shí)要留意觀察燈泡的亮度 。
演示試驗(yàn)二：開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)自感現(xiàn)象
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當(dāng)電路斷開(kāi)之際，線圈之中的電流呈現(xiàn)出減小之勢(shì)，進(jìn)而致使磁通量發(fā)生了改變，由此產(chǎn)生了自感電動(dòng)勢(shì)，此自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)原電流減小起到了妨礙作用，鑒于此，L 中的電流僅僅能夠從原來(lái)的數(shù)值起始，逐步地減小，在 S 斷開(kāi)之后，L 與 A 共同構(gòu)成了閉合回路，L 中的電流經(jīng)由 A 中流過(guò)，所以 A 不會(huì)立刻熄滅，而是能夠持續(xù)一段發(fā)光的時(shí)間 。
要求：
線圈L電阻較小
現(xiàn)象：
開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，燈A先更亮后再熄滅
分析：
演示試驗(yàn)二：開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)自感現(xiàn)象
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用電路圖分析試驗(yàn)二
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結(jié)論：
導(dǎo)體內(nèi)，電流發(fā)生改變之際，自身會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)原來(lái)的電流改變起到妨礙作用 。
二、自感現(xiàn)象：導(dǎo)體本身的電流出現(xiàn)變化，進(jìn)而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，此種現(xiàn)象就被稱(chēng)做自感現(xiàn)象 。
三、自感電動(dòng)勢(shì)，于自感現(xiàn)象里會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這把此種產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)作自感電動(dòng)勢(shì) 。
需留意，“妨礙”并非“阻止”，電流原本進(jìn)行怎樣的改變，依舊會(huì)那樣改變，只是改變的速度變慢了，也就是說(shuō)，對(duì)電流的變起來(lái)講，起到了延遲的作用。
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二、電感器自感系數(shù)
1．電感器：電路中線圈又叫電感器。
2、自感系數(shù)L：
（1）描述電感器性能，簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感。
(2)L大小的影響原因如下：它是由線圈本身的特征所決定的，這與線圈是否處于通電狀態(tài)沒(méi)有關(guān)系。它跟諸多方面相關(guān)，比如線圈的形狀，還有線圈的長(zhǎng)短，另外匝數(shù)也會(huì)對(duì)其有影響，以及有沒(méi)有鐵芯這種情況也與之有關(guān)。當(dāng)線圈越長(zhǎng)時(shí)，并且單位長(zhǎng)度上匝數(shù)越多，同時(shí)截面積越大，那么自感系數(shù)就會(huì)越大。而且當(dāng)有鐵芯時(shí)，線圈的自感系數(shù)相比于沒(méi)有鐵芯的時(shí)候要大得多。
3、電感器特征：妨礙電流改變，對(duì)交流電有妨礙作用。
4、上節(jié)學(xué)到變壓器，實(shí)際上也是電感器。
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三、自感現(xiàn)象應(yīng)用和預(yù)防
1. 應(yīng)用情況：于各類(lèi)電器設(shè)備范疇內(nèi)，在電工技術(shù)領(lǐng)域之中，以及對(duì)無(wú)線電技術(shù)應(yīng)用方面，均呈現(xiàn)出廣泛應(yīng)用的態(tài)勢(shì)。例如，在日光燈電子鎮(zhèn)流器這個(gè)具體對(duì)象里，存在著電阻器這種器件，還有電容器這種器件，另外還有電感器件 。
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三、自感現(xiàn)象應(yīng)用和預(yù)防
2. 帶來(lái)妨礙的情況：當(dāng)將自感系數(shù)極大，電流很強(qiáng)的電路予以切斷的剎那間，可以產(chǎn)生非常高的自感電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而形成電弧，在這種所屬類(lèi)型的電路里應(yīng)當(dāng)采用特殊制造的開(kāi)關(guān)，對(duì)于精密電阻而言能夠采取雙線并繞達(dá)到去除自感現(xiàn)象的目的。
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四、渦流及其應(yīng)用
1. 變壓器處于工作狀態(tài)時(shí)，除了于原線圈、副線圈那兒產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之外，改變磁通量這種情況也會(huì)在鐵芯之中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
普遍來(lái)講，只要空間之中存在改變磁通量的情況，那么其中的導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，而我們將這種感應(yīng)電流稱(chēng)作渦流，。
2、應(yīng)用：
（1）新型爐灶——電磁爐。
（2）金屬探測(cè)器：飛機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站安全檢驗(yàn)、掃雷、探礦。
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四、渦流及其應(yīng)用
3、預(yù)防：鐵芯都用電阻率很大硅鋼片疊成。
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一、自感現(xiàn)象：因?yàn)閷?dǎo)體本身電流發(fā)生改變而產(chǎn)生
電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。
二、兩個(gè)演示試驗(yàn)：開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)時(shí)自感現(xiàn)象。
電路圖、要求、操作、現(xiàn)象、原因分析
三、電感器：在電路中，線圈又叫電感器。
四、自感系數(shù)L：
1、描述電感器性能，簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感。
Ｌ大小影響原因，是由線圈 本身特征所決定的，和線圈是否通電沒(méi)有關(guān)系 。它跟線圈形狀 、長(zhǎng)短 、匝數(shù) 、有沒(méi)有鐵芯等原因相關(guān) ，線圈越長(zhǎng) ，單位長(zhǎng)度上匝數(shù)越多 ，截面積越大 ，自感系數(shù)就越大 ，有鐵芯時(shí)線圈自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)要大得多 。
小結(jié)
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五、電感器主要作用：妨礙電流改變，對(duì)交流電
有妨礙作用
六、自感現(xiàn)象應(yīng)用和預(yù)防
1．應(yīng)用：在各種電器設(shè)備、電工技術(shù)和無(wú)線電技術(shù)中
應(yīng)用廣泛。
2．危害：在切斷電路瞬間，形成電弧。不安全。
七、渦流及其應(yīng)用、預(yù)防。
小結(jié)
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課堂練習(xí)和課外作業(yè)
課堂練習(xí)：P69問(wèn)題與練習(xí)1-5
課外作業(yè)：P69問(wèn)題與練習(xí)1、2、4
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在電路之中，呈現(xiàn)出如圖12 - 8 - 1所示的情況，其中存在一個(gè)自感系數(shù)相對(duì)比較大的線圈L，于開(kāi)關(guān)接通并且處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，線圈L上的電流是1A，電阻R上面的電流是0.5A，而當(dāng)開(kāi)關(guān)S突然斷開(kāi)之后，電阻R上的電流從A處起始，其方向是.
舉例
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在例二當(dāng)中，呈現(xiàn)出圖示那樣的電路，當(dāng)合上開(kāi)關(guān)S期間物理高中必修二2-4互感和自感 講義，察覺(jué)到電流表A1朝著右邊發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間時(shí)刻，電流表A3、A4指針的偏轉(zhuǎn)情形是：（）。
A.A1向左，A2向右
B.A1向右，A2向左
C.A1、A2都向右
D.A1、A2都向左
舉例
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例3，如同圖示的那種所示電路，當(dāng)合上S這個(gè)動(dòng)作發(fā)生的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)電流表A1朝著右邊有偏斜的現(xiàn)象，那么當(dāng)把S斷開(kāi)的那一瞬間，關(guān)于電流表A1、A2指針的偏轉(zhuǎn)狀況是：（）。
A.A1向左，A2向右
B.A1向右，A2向左
C.A1、A2都向右
D.A1、A2都向左
舉例
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例如示例四當(dāng)中，如圖所呈現(xiàn)出來(lái)的樣子，多匝的電感線圈其電阻以及電池內(nèi)阻都被忽略不計(jì)，存在兩個(gè)電阻，阻值均是R，電鍵S原本處于打開(kāi)的狀態(tài)，此時(shí)電流為I0，如今合上電鍵從而將其中一個(gè)電阻進(jìn)行短路，于是乎線圈產(chǎn)生了自感電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)（）。
A.有妨礙電流作用物業(yè)經(jīng)理人，最終電流由I0降低到零
B.有妨礙電流作用，最終電流總小于Io
C.有妨礙電流增大作用，因而電流Io保持不變
D.有妨礙電流增大作用，
但電流最終還是增大到2Io
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日光燈結(jié)構(gòu)
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鎮(zhèn)流器，在開(kāi)啟之際，會(huì)產(chǎn)生高電壓，以此來(lái)協(xié)助點(diǎn)燃，于正常工作之時(shí)，其感抗能夠限制電流，進(jìn)而保護(hù)燈管 。
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開(kāi)啟器，也就是自動(dòng)開(kāi)關(guān)的那種，可以用普通開(kāi)關(guān)或者短絕緣導(dǎo)線去替代，在正常工作的時(shí)候它是不起作用的，是能夠被去掉的。
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關(guān)于日光燈工作原理，以下說(shuō)法正確（）
A.鎮(zhèn)流器作用是將交流電變?yōu)橹绷麟?span style="display:none">QUm物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B.在日光燈開(kāi)啟階段，鎮(zhèn)流器能提供一個(gè)瞬時(shí)高
壓，使燈管開(kāi)始工作
C.日光燈正常發(fā)光時(shí)，開(kāi)啟器兩個(gè)觸片是分離
D.日光燈發(fā)出柔和白光是由汞原子受到激發(fā)后直
接輻射
BC
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他的思緒輕飄飄地游蕩著，腦海里回想著他們之間那些紛繁復(fù)雜的點(diǎn)點(diǎn)滴滴啊，莫名地就有種想要落下淚水的沖動(dòng)呢，那個(gè)人是叫做莊逍遙呀，難道是他不由自主地把莊逍遙遺失忘記了嗎？
有人在她背后，輕輕地拍了一下她的肩膀，她驚喜了，轉(zhuǎn)過(guò)頭去，猜想莊逍遙回來(lái)了，至于這種地方，幾乎只有她跟莊逍遙，在偷懶的時(shí)候，才會(huì)過(guò)來(lái)的。
是哪一個(gè)名為游游的小姑娘，靦腆地笑著處于她身后，她面帶笑容對(duì)著她吐了吐舌頭，說(shuō)道：“剛才著實(shí)是非常抱歉呀，我于樓下尋覓了你許久，而后詢問(wèn)他人這才尋上來(lái)的。”。
白荌苒悄無(wú)聲息地擦了一把淚水，費(fèi)勁地?cái)D出一個(gè)笑容說(shuō)“沒(méi)關(guān)系”，的確，不管怎樣，錯(cuò)誤都并非出在那位小姑娘那里。
問(wèn)詢般地眨了眨眼后物理高中必修二2-4互感和自感 講義，那個(gè)小姑娘仍是靦腆地笑著，露出可愛(ài)小虎牙，問(wèn)道：“我能夠喊你姐姐么？”。
白荌苒點(diǎn)點(diǎn)頭“當(dāng)然能夠”
那個(gè)小姑娘緊接著就在白荌苒旁邊坐下了，她臉上微微帶著笑意張嘴說(shuō)道，“我叫游悠，是游泳的游，悠然自得的悠，我跟知北從很小的時(shí)候就認(rèn)識(shí)了，要說(shuō)怎么認(rèn)識(shí)的呢。仔細(xì)算一下，我在百天的時(shí)候就認(rèn)識(shí)他了。”。
白荌苒略顯抱歉地打斷她的話語(yǔ)，稱(chēng)真不好意思，自己現(xiàn)在沒(méi)心情去聽(tīng)你們的故事，并且，對(duì)你們的故事同樣不感興趣。
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