第6节 互感和自感
1.了解互感现象及其应用. 2.能够分析通电自感和断电自感现象. 3.了解自感电动势的表达式E＝L，知道自感系数的决定因素. 4.了解自感现象中的能量转化.
一、互感现象
1.定义：两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象.产生的电动势叫做互感电动势.
2.应用：互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的.
3.危害：互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作.
二、自感现象和自感系数
1.自感现象：当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象.
2.自感电动势：由于自感而产生的感应电动势.
3.通电自感和断电自感
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电路
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现象
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自感电动势的作用
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通电自感
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接通电源的瞬间，灯泡A1逐渐亮起来
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阻碍电流的增加
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断电自感
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断开开关的瞬间，灯泡A逐渐变暗，直至熄灭（电感线圈的电阻和灯泡的电阻相当时）
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阻碍电流的减小
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4.自感电动势的大小
E＝L，其中L是自感系数，简称自感或电感，单位亨利，符号为H.常用的单位还有毫亨（mH）、微亨（μH）.
5.自感系数大小的决定因素
自感系数与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关.
三、磁场的能量
1.自感现象中的磁场能量
（1）线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中.
（2）线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能.
2.电的“惯性”
自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”.
判一判 （1）两线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象.（ ）
（2）只有闭合的回路才能产生互感.（ ）
（3）线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关.（ ）
（4）自感现象中，感应电流一定与原电流方向相反.（ ）
（5）一个线圈中的电流均匀增大，自感电动势也均匀增大.（ ）
提示：（1）× （2）× （3）× （4）× （5）×
做一做 如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水.给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是（ ）
A.恒定直流、小铁锅
B.恒定直流、玻璃杯
C.变化的电流、小铁锅
D.变化的电流、玻璃杯
提示：选C.通入恒定直流时，所产生的磁场不变，不会产生感应电流；通入变化的电流，所产生的磁场发生变化，在空间产生感生电场.铁锅是导体，感生电场在导体内产生电流，电能转化为内能，使水温升高；涡流是由变化的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温.
想一想 断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？试从能量的角度加以解释.
提示：开关断开后，线圈中储存的能量释放出来转化为电能，故灯泡发光会持续一段时间.
对互感现象的理解和应用
1.互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间.
2.互感现象可以把能量由一个电路传到另一个电路.变压器就是利用互感现象制成的.
