高中物理自感现象

自感现象是一种特殊的电磁感应现象，它是由于线圈本身电流变化而引起的。

流过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化而产生的自感电动势，总是阻碍线圈中原来电流的变化，当原来电流在增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势与原来电流方向相同。因此，“自感”简单地说，就是“自我感应”。

自感现象分析的基本问题是“通电自感”和“断电自感”两种情况，实验电路分别如图1、图2所示。

图1中闭合开关s，调节r后使流过灯泡a1、a2的电流均为i，两灯亮度相同。再调节可变电阻r1，使它们都正常发光，然后断开s，从头闭合开关s，通过a2的电流立即达到i，a2正常发光；由于l的自感作用，流过a1的电流逐渐增强到i，过一段时间亮度才与a2相同。

图2电路原来闭合处于稳定状态，l与a并联，其电流分别为il、ia，方向都是从左到右，当s断开时，灯a中原来的从左到右的电流ia立刻消失，但灯a与线圈l构成一闭合电路，由于l的自感作用，其中的电流il不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱维持短暂的时间，这个时间内灯a中有从右向左的电流。假如原来，则灯a熄灭之前要闪亮一下；如果原来，则灯a熄灭之前是逐渐变暗的。比较il和ia的大小，要由l的直流电阻rl和灯a的电阻ra的大小来决定。如果rl≥ra，则il≥ia；如果rl<ra，则il>ia。</ra，则i

例1、如图3，电路甲、乙中电阻r和自感线圈l的电阻都很小，小于灯胆a的电阻。接通s，使电路达到稳定，灯泡a发光，则（）

a.在电路甲中，断开s，a将逐步变暗

b.在电路甲中，断开s，a将先变得更亮，而后渐渐变暗

c.在电路乙中，断开s，a将逐步变暗

d.在电路乙中，断开s，a将先变得更亮，而后渐渐变暗

解析：在电路断开时，自感线圈的自感电动势阻碍原电流的减小，此时自感线圈在电路中相当于一个电源，表现为两个方面：一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致；二是在断电瞬间，自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等，以后以此电流开始缓慢减小到零。

甲图中，电灯a与自感线圈l在同一个支路中，流过的电流相同；断开开关s时，线圈l中的自感电动势要维持原电流不变，所以，开关断开的瞬间，电灯a的电流不变，以后电流渐渐变小。因此，电灯渐渐变暗。乙图中，电灯a所在支路的电流比自感线圈所在支路的电流要小（由于自感线圈的电阻很小），断开开关s时，自感线圈的自感电动势要阻碍电流的变小，此瞬间自感线圈的电流不变，自感线圈相当于一个电源给灯a供电，因此，反向流过a的电流瞬间在变大，然后渐渐变小，所以电灯要先亮一下，然后渐渐变暗。

答案：A、D。

例2、如图4所示的电路中，a1和a2是完全相同的灯胆，线圈l的电阻可以忽略。下列说法中正确的是（）

a.合上开关s接通电路时，a2先亮，a1后亮，末尾一样亮

B.合上开关S接通电路时，A₁和A₂始终一样亮

C.断开开关S切断电路时，A₂立刻熄灭，A₁过一会儿才熄灭

D.断开开关S切断电路时，A₁和A₂都要过一会儿才熄灭