互感和自感(有答案版).docVIP

互感和自感 一． 互感现象 1. 互感现象 ：两个线圈没有相连，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外一个线圈中产生感应电动势。 2. 互感电动势：在互感中产生的感应电动势。 应用：变压器 二．自感现象 1. 自感 （1）自感现象：由线圈本身电流变化，在它自身上激发产生感应电动势。 （2） 自感电动势：自感中产生的感应电动势。 2. 实验现象 （1）闭合左图中的S，正常发光，逐渐亮起 （2）断开右图中的S，A更亮一下，再逐渐熄灭。 3. 自感电动势 （1）大小： E= 或 （2）方向： 楞次定律判断：增反减同 （3）作用： 阻碍导体中原电流的变化。 三．自感系数L 1. 自感电动势 E=，，因此 ， ，L~自感系数 2. 自感系数： 自感系数表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量，称为自感或电感，L （1）大小： 自感系数L大小与是否通电流、通多大电流无关，是线圈本身的性质，由线圈的大小、形状、单位长度的匝数、有无铁芯决定。 线圈长度越长、截面积越大、单位长度的匝数越多、有铁芯，线圈自感系数L越大； （2）单位：亨利（H）， （3）物理意义： 表示产生感应电动势能力大小。 四．磁场的能量 断电后灯泡能亮，说明有磁场的能量转化成电能。 基础达标： １．2．，今合上电键S将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，此电动势（ ） A．有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小到零 B．有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0 C．有阻碍电流增大的作用，因而电流将保持I0不变 D．有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I0 思路解析：电键S由断开到闭合瞬间，回路中的电流要增大，因而在L上要产生自感电动势．根据楞次定律，自感电动势总是要阻碍引起它的电流的变化，这就是说由于电流增加引起的自感电动势，要阻碍原电流的增加．而阻碍不是阻止，电流仍要增大，而达到稳定后其电流为2I0．选项D正确． 启示：解决此类问题，要从认识自感电动势的作用做起．另外是正确地把握阻碍不是阻止． 3．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略．R1和R2是两个定值电阻，L是一个自感系数较大的线圈．开关S原来是断开的．从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是（ ） A．I1开始较大而后逐渐变小 B．I1开始很小而后逐渐变大 C．I2开始很小而后逐渐变大 D．I2开始较大而后逐渐变小 思路解析：在S由断开到闭合的过程中，线圈L要产生自感电动势，因自感系数较大，则对电流有较大的阻碍作用，开始时电流大部分从R1中通过，I2很小，当电路达到稳定状态后，线圈中的自感现象消失，R1中的电流变小，而R2中的电流变大，所以应选A和C． 能力提升： 8．如图所示，L是自感系数较大的一个线圈，电源的电动势为6 V，开关S已闭合，当S断开时，在L中出现的自感电动势E′=100 V。此时a、b两点间的电势差 思路解析：断开S的瞬间，L中出现的自感电动势与原电流同向，此时电源电动势与线圈自感电动势同方向串联，故开关a、b两端的电势差为U=E+E′=106 V． 9．如图所示的电路中，S闭合时流过电感线圈的电流为2 A，流过灯泡的电流是1 A，将S突然断开，则S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化关系的图象是图中的（ ） 思路解析：当电键S断开时，灯泡支路的电流立即减为零；同时自感线圈的支路由于自感现象会产生感应电动势，方向由左向右，它作为新电源跟灯泡支路构成回路，且电流大小由2 A（线圈上原来电流的大小）逐渐变为零，所以本题的正确选项是D． 小结：自感线圈的作用是使其自身的电流不能突变，而是渐变；但由于断路时，自感线圈中产生的自感电动势的方向自左向右，致使通过灯泡的电流方向与原来相反，因此不能选C． 10．如图所示实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈L和灯泡L1并联，当闭合开关S后，灯L1正常发光，下列说法中正确的是（ ） ①当断开S时，灯L1立即熄灭 ②当断开S时，灯L1突然闪亮后熄灭 ③若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯L1立即熄灭 ④若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯L1突然闪亮后熄灭 A．①② B．③④ C．②③ D．①④ 思路解析：线圈具有阻碍自身电流变化的特点，当自身电流增大时，线圈产生自感电动势与原电流方向相反，阻碍原电流的增大；当线圈自身电流减小时，线圈产生的自感电动势与原电流方向相同，阻碍原电流减小．本题中，断