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
ΔI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.
Δt
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
电路 现象 自感电动势的作用 阻碍电流的增加 通电自感 接通电源的瞬间，灯泡A1逐渐亮起来 断开开关的瞬间，灯泡A断电自感 逐渐变暗，直至熄灭（电感线圈的电阻和灯泡的阻碍电流的减小 4.自感电动势的大小 电阻相当时） E＝LΔI，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Δt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. 3.在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时需要设法减小电路间的互感.
在同一铁芯上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在点1，现把它从1扳向2，
如图所示，试判断在此过程中，在电阻R上的电流方向是（ ）
A.先由P→Q，再由Q→P B.先由Q→P，再由P→Q C.始终由Q→P D.始终由P→Q
[解析] 单刀双掷开关接在点1上时，A线圈中的电流恒定不变，在铁芯中产生的磁场方向是沿铁芯自右向左.当单刀双掷开关由点1扳向点2的过程中，通过线圈A中的电流，先沿原方向减小到零，再由零增大到原电流值，所以B中产生的感应电流分两个阶段分析：
（1）在A中电流沿原方向减小到零的过程中，A的磁场自右向左也跟着减弱，导致穿过线圈B的磁通量在减小.由楞次定律知，线圈B中会产生右上左下的感应电流，即流过电阻R的电流方向是P→Q.
（2）在A中电流由零增大到原方向的电流的过程中，A的磁场自右向左也跟着增强，导致穿过线圈B的磁通量在增大.由楞次定律知，线圈B中会产生左上右下的感应电流，即通过电阻R的电流方向是Q→P.
综上分析知，全过程中流过电阻R的电流方向先是P→Q，然后是Q→P，所以A对. [答案] A
（多选）a、b两金属环上下相隔一很小间距按图示方式放置，O1、O2
分别是a环、b环的圆心，其中b环面的一半面积刚好与固定a环正对，在a环中开关S闭合的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A.b环中有顺时针方向的感应电流 B.b环中有逆时针方向的感应电流 C.b环会沿O1O2方向运动 D.b环会沿O2O1方向运动