6 自感
[学科素养与目标要求]
物理观念:1.了解自感现象.2.了解自感电动势的表达式EL=L,知道自感系数的决定因素. 3.了解日光灯的构造及工作原理.
科学探究:通过观察通电自感和断电自感时灯泡亮度的变化,认识自感现象.
科学思维:体会自感现象产生的机理,能运用电磁感应规律分析解释.
一、自感现象
由于导体线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象叫做自感,在自感现象中产生的电动势叫做自感电动势.
二、自感系数
1.自感电动势:EL=L,其中L是自感系数,简称自感或电感.单位:亨利,简称亨,符号为H.
2.自感系数与线圈的形状、大小、匝数,以及是否有铁芯等因素有关.
三、日光灯
1.日光灯的构造:普通日光灯由灯管、镇流器、启动器、导线和开关组成.
2.镇流器的作用:启动时产生瞬时高电压使灯管发光,正常工作时,起着降压限流作用.
1.判断下列说法的正误.
(1)自感现象中,感应电流一定与原电流方向相反.( × )
(2)线圈的自感系数与电流大小无关,与电流的变化率有关.( × )
(3)日光灯点亮后,启动器就没有作用了.( √ )
(4)在日光灯正常工作中,镇流器只会消耗能量,没有作用.( × )
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.(选填“立即”或“缓慢”)
图1
答案 缓慢 立即 缓慢 缓慢
一、通电自感现象
1.认识通电时的自感现象
如图2所示,先闭合S,调节R2使A1、A2的亮度相同,再调节R1,使A1、A2都正常发光,然后断开S.再次闭合S.
图2
现象:灯泡A2立即发光,灯泡A1逐渐亮起来.
原因:电路接通时,电流由零开始增加,穿过线圈L的磁通量逐渐增加,为了阻碍磁通量的增加,感应电流产生的磁通量与原来电流产生的磁通量方向相反,则线圈中感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍了L中电流的增加,即推迟了电流达到稳定值的时间.