高考一轮复习里,95互感和自感这块内容那可是相当重要又有点让人头大的,究竟这里面有啥奥秘?咱们一起来好好探究探究
互感和自感的基本概念
互感现象就是两个线圈之间能通过磁场相互之间产生作用。要是一个线圈里面的电流发生了变化那就能引起另外一个线圈里头的电流也跟着变。自感现象捏,就是线圈自身里面的电流要是有变化,这线圈就会产生个感应电动势,还会想办法阻碍电流的变化这自感现象感觉就像有种自我保护的味道在里头
自感电动势的计算方法,是E=L*dI/dt ,这里头I是电流,dI/dt就是电流的变化率。还有那个自感系数它和线圈的形状、材料还有尺寸都有关系电磁场 自感 线圈,咱要是想改变这自感系数,就可以从改变这些因素入手
互感和自感的物理原理
从物理原理上来说,互感其实就是利用了磁场可以传递能量的这个特性。当一个线圈的电流改变,产生的磁场也就变另一个线圈在这变化的磁场中就会产生感应电流。好多变压器就是利用这个原理制作出来的。上海有很多变电站里的变压器电磁场 自感 线圈,那可是利用互感现象在大规模传送电能
自感则涉及到楞次定律。线圈中的电流变化,根据楞次定律,产生的感应电动势总是要阻碍这个变化。拿电动机启动时来说,刚开始电流大,自感电动势就来阻碍,防止电路过载。北京好多工厂的电机启动时,这自感效应就非常明显,这样可以保护电机安全运行。
互感和自感的实验方法
实验探究互感现象,要用的器材也是有挺多讲究的。通常会用到两个有一定匝数的线圈,把它们稍微靠近点,然后给其中一个线圈接入电源和能改变电流的变阻器,另一个接个电表。当调节变阻器让电流改变时,就看另一个线圈连接的电表的指针动不动。
进行自感实验呢也得花点心思。找一个线圈,串个灯泡还有电源构成回路。要是迅速断开电源的时候,会看到灯泡一下子不是直接熄灭,而是可能更亮一下再灭。这个就直观地显示出自感电动势的作用。好多学校实验室里,老师就带着学生做这样的实验,学生可感兴趣
互感和自感的解题技巧
咱们在做互感和自感的题时,一定要注重分析题目里说的电流变化情况。看看题目中的线圈是电流变大还是变小,什么时候电流有什么样的改变规律。比如说题目中要是说线圈突然断开电源,就要意识到电流急剧变小,马上考虑自感电动势怎么样阻碍这个变小。
还要多去运用图表分析。好多时候把电流随时间的变化图像画出来,互感或者自感引发的电流变化在图像里就显示得比较清晰。一些考试里,像模拟试题中有好多题,通过图像法就能更快地找到解题思路。
高考真题解析
曾经有一道高考试题,出得可真有点巧妙。题目给了一个复杂的电路,不仅有自感线圈还有电阻,然后问电键闭合后,某个时刻各部分的电流情况。这题就得把自感现象中电流的初始变化特征搞明白,搞清楚它和稳态电流的差异,一步步把问题分析透彻就能做对
还有一个选择题也是关于互感的。描述了一个变压器的情况,问副线圈的电压和功率之类的问题。这就必须理解互感器感能变压但不会产生额外能量的原理去推理计算。好多学生能做对这类题,就是摸透了互感和自感在高考考察中的本质
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