高三物理自感的知識包括自感現(xiàn)象和自感電動勢。自感現(xiàn)象是指當(dāng)導(dǎo)體線圈中有電流通過時,線圈自身產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。自感電動勢與電流變化快慢、線圈匝數(shù)、線圈面積、是否有鐵芯等因素有關(guān)。
當(dāng)一個線圈中的電流發(fā)生變化時,它周圍的磁場也發(fā)生變化,這個變化的磁場會引起另一個線圈中磁通量的變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。例如,日光燈電路中,由于電流的變化,鎮(zhèn)流器會產(chǎn)生自感電動勢,其方向與電源電壓方向相同,從而在燈絲中建立高壓電場。
此外,自感電動勢的大小取決于線圈的自感系數(shù),而自感系數(shù)又與線圈的形狀、匝數(shù)、有無鐵芯等因素有關(guān)。有鐵芯的線圈自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大得多。
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題目:一個線圈的自感系數(shù)為L,將其接到一個電源上,電源的電動勢為E,線圈與電源相連的兩個觸點A和B之間連接了一個電阻R。當(dāng)觸點A閉合后,觸點B突然斷開,請分析在觸點B斷開的過程中,電阻R上的電壓變化情況。
答案:在觸點B斷開的過程中,電阻R上的電壓會發(fā)生變化。由于線圈的自感作用,電流會在線圈中產(chǎn)生一個阻礙變化的磁場,這個磁場會對電阻R產(chǎn)生一個反電動勢。反電動勢的大小與線圈的自感系數(shù)L和電流的變化率成正比。因此,在觸點B斷開時,電阻R上的電壓會逐漸增大,直到反電動勢等于電源電動勢為止。在這個過程中,電阻R上會有一段電壓降落,導(dǎo)致電流減小。
這道題目考察了自感的概念和應(yīng)用,需要學(xué)生理解自感現(xiàn)象的產(chǎn)生原理和影響因素,并能夠根據(jù)實際情況進行分析。