通电自感实验

实验目的

观察通电时灯泡的亮起情况，理解自感电动势阻碍电流增大。

实验原理

闭合开关时，线圈所在支路电流从零开始增大，线圈中产生自感电动势，其方向与原电流方向相反，阻碍电流增大，因此该支路电流缓慢增大到稳定值。另一条纯电阻支路没有这种阻碍，电流立即达到稳定值。自感电动势大小 E = L·ΔI/Δt。

实验器材

• 带铁芯的电感线圈
• 两只相同的小灯泡
• 滑动变阻器
• 直流电源
• 开关
• 导线

实验步骤

1. 将线圈与灯泡 A1 串联为一条支路，滑动变阻器与灯泡 A2 串联为另一条支路，两支路并联后接电源
2. 调节滑动变阻器，使其阻值与线圈的直流电阻相近
3. 闭合开关，同时观察两只灯泡的亮起情况
4. 待稳定后，比较两灯亮度
5. 断开开关，重复实验一次加深观察

实验现象与结论

闭合开关后，与变阻器串联的灯泡 A2 立即变亮，与线圈串联的灯泡 A1 逐渐变亮，最后两灯亮度相同。说明线圈中电流不能突然增大，自感电动势阻碍了电流的增大。

注意事项

• 电源电压要与灯泡额定电压匹配
• 实验中先检查电路连接再闭合开关

常见问题

通电自感中灯泡为什么会逐渐变亮？

线圈产生与原电流方向相反的自感电动势，阻碍电流增大，所以支路电流缓慢增加。

为什么要调节变阻器阻值？

使两支路稳定后的电阻相近，两灯最终亮度相同，现象对比才清晰。