6 互感和自感
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知识内容
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选考要求
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互感和自感
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b
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1.了解互感现象及其应用.
2.知道自感现象及产生原因.
3.知道自感系数的决定因素，知道自感系数的单位.
4.理解自感电动势的作用，会解释自感现象.
5.了解自感现象的利、弊以及对它的利用和防止.
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一、互感现象
1.互感和互感电动势：两个相互靠近的线圈，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，这种现象叫互感，这种感应电动势叫做互感电动势.
2.应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器就是利用互感现象制成的.
3.危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间.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.
二、自感现象
当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在它本身激发出感应电动势，这种现象称为自感.由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势.
三、自感电动势与自感系数
1.自感电动势：E＝L，其中是电流的变化率；L是自感系数，简称自感或电感.单位：亨利，符号：H.
2.自感系数与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关.
四、自感现象中磁场的能量
1.线圈中电流从无到有时，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.
1.判断下列说法的正误.
(1)两个线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象.( × )
(2)自感现象中，感应电流一定与原电流方向相反.( × )
(3)线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关.( × )
(4)线圈中电流最大的瞬间可能没有自感电动势.( √ )
2.如图1所示，电路中电源内阻不能忽略，L的自感系数很大，其直流电阻忽略不计，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，A灯________变亮，B灯________变亮.当S断开时，A灯________熄灭，B灯________熄灭.(均选填“立即”或“缓慢”)
图1
答案 缓慢 立即 缓慢 缓慢
一、互感现象
1.当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势.
2.一个线圈中电流变化越快(电流的变化率越大)，另一个线圈中产生的感应电动势越大.
例1 目前无线电力传输已经比较成熟，如图2所示为一种非接触式电源供应系统.这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置.利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电.下列说法正确的是( )
图2
A.若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势
B.只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势
C.A中电流越大，B中感应电动势越大
D.A中电流变化越快，B中感应电动势越大
答案 BD
解析 根据感应电流产生的条件，若A线圈中输入恒定的电流，则A产生恒定的磁场，B中的磁通量不发生变化，B线圈中不会产生感应电动势，故A错误；若A线圈中输入变化的电流，根据法拉第电磁感应定律E＝n可得，B线圈中会产生感应电动势，故B正确；A线圈中电流变化越快，A线圈中电流产生的磁场变化越快，B线圈中感应电动势越大，故C错误，D正确.
