文档介绍：该【自感电动势大小的计算问题(1) 】是由【和合】上传分享，文档一共【3】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【自感电动势大小的计算问题(1) 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:..资料下载来源:高中物理秒杀方法群:876437426,高中物理教师群:631426780,高中物理学生群:708853741,自感电动势大小的计算问题湖北省恩施高中陈恩谱在断电自感现象中,断电瞬间,自感电动势的大小应该如何计算呢?乍一看来,断电瞬间电流的变化率是不方便确定的,因此即便线圈自感系数L已知,也不方便计算自感电动势的大小。一、问题的解决其实,只要明白自感电路也是一个电路问题,电路问题就必然遵循闭合电路欧姆定律,于是这个问题就迎刃而解了。设断电之前,通过电感线圈的电流为I0,断电瞬间,由楞次定律可知,电流变化产生的自感电动势要阻碍电流的变化,即线圈回路的电流只能从原来的值I0逐渐变化。由闭合电路欧姆定律,有E自I0?,即:E自?I0(R?r)R?r其中r为线圈电阻,R为线圈回路其余部分的电阻。由此式易知,断电瞬间的自感电动势的大小,取决于原来通过电感线圈的电流和线圈回路的总电阻;如果线圈回路的总电阻大,则自感电动势大,线圈回路的总电阻小,则自感电动势小;对于线圈回路在断电瞬间是断路的情况(电动机、日光灯电路断电就属于这种情形),则回路总电阻几乎为无穷大,自感电动势将很高,极易出现击穿空气、发生火花放电的现象。断电后一段时间内,自感电动势和线圈回路电流均满足闭合电路欧姆定律,即:E自i?,即:E自?i(R?r)R?r二、结论的理解Δi有人或许会对上述结论产生疑问:自感电动势的决定式不是E自=L么?按上述分析,断电瞬间的自Δt感电动势大小与自感系数L的大小根本就没有关系了,而计算自感电动势也居然不需要电流对时间的变化ΔiΔiΔiΔiI0(R?r)率了!那么,这个E自=L还有存在价值么?而且,由E自=L?I0(R?r)可得:?,ΔtΔtΔtΔtL这个表达式又如何理解呢?1、两点常识要回答上述疑问,必须首先知道两点常识,其一,电感线圈是一个储能设备,其储存的磁场能与自感12系数L和通过线圈的电流I的关系为:EL?LI;其二,电路中消耗电能的快慢,也就是热功率为2P?I2(R?r),电流越大,电能消耗越快。2、问题解决断电瞬间,线圈回路中的热功率为P?I2(R?r),线圈回路总电阻(R?r)越大,磁场能转化为电能012也就越快,线圈中的磁场能消耗也就越快,由EL?LI,线圈中的电流减小得也就越快;另一方面,由212EL?LI可知,线圈自感系数L越大,相同磁场能的损耗,引起的电流变化自然就小些。这就是表达式2ΔiI0(R?r)?所蕴含的物理意义。ΔtL从数学定量角度可做如下分析:北京四中内部资料群:704092170,衡水中学内部资料群:591993305,黄冈中学内部资料群:791213513,英语口语交流群:168570356,:..资料下载来源:高中物理秒杀方法群:876437426,高中物理教师群:631426780,高中物理学生群:708853741,12d(Li)dE2diP???Lidtdtdt2而P?i(R?r)dii(R?r)联立,有:?dtLΔiI0(R?r)断电瞬间i?I0,有:?ΔtL3、拓展延伸212进一步说,断电前线圈中的电流I0越大,由P?I0(R?r)也容易看出,磁场能消耗越快,由EL?LI2可知,线圈中电流变化也就越快。2再进一步说,随着时间的推延,磁场能消耗越来越多,线圈中电流就越来越小,由P?i(R?r)可知,电路中的电功率也就越来越小,磁场能消耗也就越来越慢,电流变化率也就越来越小,也就是dii(R?r)?。dtLu?E自而对于通电自感现象,由欧姆定律,有:i?,其中,R为线圈支路除线圈电阻r外其余部分R?rU0?E自的总电阻。由楞次定律,通过线圈的电流只能从原来的值0逐渐增加,因此,通电瞬间i=0,则由i?R?rΔiΔiU0可知,E自?U0,即通电瞬间,线圈中产生的自感电动势等于外加电压;由E自=L?U0,可得?,ΔtΔtLΔi即此时电流对时间的变化率取决于外加电压U0和线圈自感系数L,外加电压越大,越大——这也是很Δt12好理解的,因为外加电压越大,外电路给线圈充入磁场能的动力就越足,自感系数L越大,由EL?LI2u?E自ΔiΔiu?i(R?r)可知充能引起电流增加越困难。由i?与E自=L联立可得?,可以这样理解——R?rΔtΔtL12随着给线圈充入磁场能的增加(由EL?LI可知,通过线圈的电流i增加),用于增加磁场能的动力2uL?u?i(R?r)越来越小,所以,线圈电流增加越来越慢。湖北省基础教育科研之星、湖北省“七市州教科研协作体”高考专家指导组成员、湖北省教育学会中学物理专业委员会理事陈恩谱老师十五年教学实践与研究的精华,为高二下、高三学生和新入职老师编写的《物理原来可以这样学》(第二版)北京四中内部资料群:704092170,衡水中学内部资料群:591993305,黄冈中学内部资料群:791213513,英语口语交流群:168570356,:..资料下载来源:高中物理秒杀方法群:876437426,高中物理教师群:631426780,高中物理学生群:708853741,正在热销中,欢迎各位同学、老师点击链接了解和订购,也欢迎向需要的同学和老师分享推荐!如果你不再满足于盲目刷题,这本书很适合你;如果你已进入高三物理复****这本书更适合你;如果你的目标是双一流大学,这本书一定适合你;如果你是刚入职的高中老师,这本书绝对适合你!购书链接:淘宝:https://item./?spm=&id=585456831484微店:https:///?itemID=2672335752本书专治高中物理知识、方法、题型的各种疑难点,专为提升学生物理思维水平和解题能力而作。本书得到了恩施高中学生和全国各地一线教师的一致好评和热烈追捧,2017年8月、2018年8月,本书的初稿、第一版印刷后,均在开售两天内即被抢购一空。希望本书能为广大高中同学考入双一流大学尽一份绵薄之力!北京四中内部资料群:704092170,衡水中学内部资料群:591993305,黄冈中学内部资料群:791213513,英语口语交流群:168570356,