高中物理选修3-2第一章知识点详解版word版本 下载本文

E?L?I表示,其中L为自感系数。 ?t

(4)自感现象的三个状态 ——理想线圈(电阻为零的线圈):

① 线圈通电瞬间状态 —— 通过线圈的电流由无变有。 ② 线圈通电稳定状态 —— 通过线圈的电流无变化。 ③ 线圈断电瞬间状态 —— 通过线圈的电流由有变无。

(5)自感现象的三个要点:

① 要点一:自感线圈产生感应电动势的原因。

是通过线圈本身的电流变化引起穿过自身的磁通量变化。 ② 要点二:自感电流的方向。

自感电流总是阻碍线圈中原电流的变化,当自感电流是由原电流的增强引起时(如通电瞬间),自感电流的方向与原电流方向相反;当自感电流时由原电流的减少引起时(如断电瞬间),自感电流的方向与原电流方向相同。 ③ 要点三:对自感系数的理解。

自感系数L的单位是亨特(H),常用的较小单位还有毫亨(mH)和微亨(μH)。自感系数L的大小是由线圈本身的特性决定的:线圈越粗、越长、匝数越密,它的自感系数就越大。此外,有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯的大得多。

(6)通电自感和断电自感的比较 电路 现象 自感电动势的作用 通电自感 续表 接通电源的瞬间,灯泡L2马上变亮,而灯泡L1是逐渐变亮 . 阻碍电流的增加 电路 现象 自感电动势的作用 断电自感 断开开关的瞬间,灯泡L1逐渐变暗,有时灯泡会闪亮一下,然后逐渐变暗 . 阻碍电流的减小

(7)断电自感中的“闪”与“不闪”问题辨析 .

关于“断电自感中小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下”这个问题,许多同学容

易混淆不清,下面就此问题讨论分析。

① 如图所示,电路闭合处于稳定状态时,线圈L和灯L并联,其电

R L 流分别为I1和I2,方向都是从右到左。

② 在断开开关K瞬间,灯L中原来的从右到左的电流I1立即消失,

L

而由于线圈电流I2由于自感不能突变,故在开关K断开的瞬间

R′ 通过线圈L的电流应与断开前那瞬间的数值相同,都是为I2,方 向还是从右到左,由于线圈的自感只是“阻碍” I2的变小,不

K 是阻止I2变小,所以I2维持了一瞬间后开始逐渐减小,由于线圈

和灯构成闭合回路,所以在这段时间内灯L中有自左向右的电 流通过。

③ 如果原来I2>I1 ,则在灯L熄灭之前要闪亮一下;如果原来I2≤I1 ,则在灯L熄灭之前不会闪亮一下。

④ 原来的I1和I2哪一个大,要由线圈L的直流电阻R′ 和灯L的电阻R的大小来决定(分流原理)。如果R′≥R ,则I2≤I1 ;如果R′<R ,则I2>I1 .

结论:在断电自感现象中,灯泡L要闪亮一下再熄灭必须满足线圈L的直流电阻R′小于灯L的电阻R 。

2、把我三个知识点速解自感问题 .

(1)自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。

当原来电流增大时,自感电动势与原来电流方向相反;当原来电流减小时,自感

电动势的方向与原来电流方向相同。 (2)“阻碍”不是“阻止”。

“阻碍”电流变化实质是使电流不发生“突变”,使其变化过程有所延慢。

(3)当电流接通瞬间,自感线圈相当于断路;当电路稳定,自感线圈相当于定值电阻,

如果线圈没有电阻,则自感线圈相当于导线(短路);当电路断开瞬间,自感线圈相当于电源。

I1

I2

七、涡流现象及其应用 .

涡流现象: 定义 在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象. 特点 电流在金属块内自成闭合回路,整块金属的电阻很小,涡流往往很强. 应用 (1)涡流热效应的应用:如电磁灶(即电磁炉)、高频感应炉等. (2)涡流磁效应的应用:如涡流制动、涡流金属探测器、安检门等. 电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量,损坏电器。 (1)途径一:增大铁芯材料的电阻率. (2)途径二:用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯,增大回路电阻,削弱涡流. 防止 涡流现象的规律:导体的外周长越长,交变磁场的频率越高,涡流就越大。