§4-1

磁場第四章磁場與電磁感應(yīng)§4-1磁場§4-2磁場的主要物理量§4-3磁場對電流的作用§4-4鐵磁物質(zhì)§4-5電磁感應(yīng)§4-6自感§4-7互感§4-8磁路歐姆定律一、磁體及其性質(zhì)

磁：磁是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種基本形式，由電荷運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生。某些物體能夠吸引鐵、鎳、鈷等物質(zhì)的性質(zhì)稱為磁性。具有磁性的物體稱為磁體。磁體分天然磁體和人造磁體兩大類。

天然磁體：天然存在的磁體，如Fe3O4

人造磁體：人工制造的磁體，包括永久磁體（如計(jì)算機(jī)中的磁盤）和暫時(shí)磁體（如起重電磁鐵）永久磁體的磁性可長期保存，暫時(shí)磁體的磁性是暫時(shí)的，它隨外部磁化條件的消失而消失。

磁體兩端磁性最強(qiáng)的部分稱磁極。可以在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁針，靜止后總是一個(gè)磁極指南，另一個(gè)指北。指北的磁極稱北極（N）；指南的磁極稱南極（S）。

任何磁體都具有兩個(gè)磁極，而且無論把磁體怎樣分割總保持有兩個(gè)異性磁極。

與電荷間的相互作用力相似，當(dāng)兩個(gè)磁極靠近時(shí)，它們之間也會產(chǎn)生相互作用的力：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。二、磁場與磁感線1．磁場 在磁體周圍的空間中存在著一種特殊的物質(zhì)——磁場。磁極之間的作用力通過磁場進(jìn)行傳遞。動(dòng)畫2．磁感線 磁場的分布常用磁感線來描述。視頻三、電流的磁場

不僅磁鐵能產(chǎn)生磁場，電流也能產(chǎn)生磁場，這種現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)。動(dòng)畫磁場的應(yīng)用：磁懸浮列車§4-2磁場的主要物理量

導(dǎo)線方向與磁場方向保持垂直，經(jīng)導(dǎo)線通電，可以看到導(dǎo)線因受力而發(fā)生運(yùn)動(dòng)。一、磁感應(yīng)強(qiáng)度

先保持導(dǎo)線通電部分的長度不變，改變電流的大小，然后保持電流不變，改變導(dǎo)線通電部分的長度。

比較兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通電導(dǎo)線長度一定時(shí)，電流越大，導(dǎo)線所受電磁力越大；電流一定時(shí)，通電導(dǎo)線越長，電磁力也越大。 在磁場中，垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受電磁力F與電流I和導(dǎo)線長度l的乘積IL的比值稱為該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，用B表示，即

磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡稱特，用符號T表示。

磁感應(yīng)強(qiáng)度是個(gè)矢量，它的方向就是該點(diǎn)的磁場的方向。 磁感線的疏密程度可以大致反映磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。在同一個(gè)磁場的磁感線分布圖上，磁感線越密的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，磁場越強(qiáng)。二、磁通

設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中，有一個(gè)與磁場方向垂直的平面，面積為S，我們把B與S的乘積，定義為穿過這個(gè)面積的磁通量，簡稱磁通。用φ表示磁通，則有

φ=BS

磁通的單位是韋伯，簡稱韋，用Wb表示。

如果磁場不與所討論的平面垂直，則應(yīng)以這個(gè)平面在垂直于磁場B的方向的投影面積S’與B的乘積來表示磁通。 當(dāng)面積一定時(shí)，如果通過該面積的磁感線越多，則磁通越大，磁感越強(qiáng)。 從φ=BS，可得這表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過單位面積的磁通，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度又稱磁通密度，并且用Wb/m2作單位。三、磁導(dǎo)率

不同的媒介質(zhì)對磁場的影響不同，影響的程度與媒介質(zhì)的導(dǎo)磁性能有關(guān)。

磁導(dǎo)率是一個(gè)用來表示媒介質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量，用μ表示，其單位為H/m。由實(shí)驗(yàn)測得真空中的磁導(dǎo)率μ

0=4π×10-7H/m，為一常數(shù)。自然界大多數(shù)物質(zhì)對磁場的影響甚微，只有少數(shù)物質(zhì)對磁場有明顯的影響。任一物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空的磁導(dǎo)率的比值稱作相對磁導(dǎo)率，用μr

表示，即：

相對磁導(dǎo)率只是一個(gè)比值。它表明在其他條件相同的情況下，媒介質(zhì)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是真空中磁感應(yīng)強(qiáng)度的多少倍。

根據(jù)相對磁導(dǎo)率的大小，可把物質(zhì)分為三類：

順磁物質(zhì)

相對磁導(dǎo)率稍大于1。如空氣、鋁、鉻、鉑等。

反磁物質(zhì)

相對磁導(dǎo)率稍小于1。如氫、銅等。

鐵磁物質(zhì)

相對磁導(dǎo)率遠(yuǎn)大于1，其可達(dá)幾百甚至數(shù)萬以上，且不是一個(gè)常數(shù)。如鐵、鈷、鎳、硅鋼、坡莫合金、鐵氧體等。四、磁場強(qiáng)度

在真空中，通電線圈磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與線圈的匝數(shù)、線圈長度及電流強(qiáng)度有關(guān)式中B0——通電線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度，T；

μ0——真空的磁導(dǎo)率，H/m；

N——線圈的匝數(shù)；

L——線圈的長度，m；

I——線圈中的電流，A。

當(dāng)把圓環(huán)線圈從真空中取出，并在其中放入相對磁導(dǎo)率為μr的媒介質(zhì)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度將是真空中的μr倍，即：磁感應(yīng)強(qiáng)度與媒介質(zhì)的磁導(dǎo)率有關(guān)。 該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與媒介質(zhì)磁導(dǎo)率μ的比值即為磁場中某點(diǎn)的磁場強(qiáng)度，用H表示，即：

磁場強(qiáng)度的單位為A/m。

將帶入可得

上式表明，在一定電流值下，同一點(diǎn)的磁場強(qiáng)度不因磁場媒介質(zhì)的不同而改變。

磁場強(qiáng)度也是一個(gè)矢量，在均勻媒介質(zhì)中，它的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致?！?-3磁場對電流的作用一、磁場對通電直導(dǎo)體的作用

通常把通電導(dǎo)體在磁場中受到的力稱為電磁力，也稱安培力。 通電直導(dǎo)體在磁場內(nèi)的受力方向可用左手定則來判斷。

動(dòng)畫§3.4通電導(dǎo)線在磁場中受到的力磁場對電流的作用安培力(Ampereforce)的方向1、定義：磁場對電流的作用力稱為安培力，是為了紀(jì)念安培而命名的。

實(shí)驗(yàn)表明：通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與電流方向和磁場方向有關(guān)。思考與討論

在電場中，電場強(qiáng)度的方向就是正電荷所受電場力的方向。那么，在磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是不是通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向呢？實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析試畫出下述兩實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正視圖：BBIFIF左手定則（left-handrule）

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：安培力的方向既跟磁場方向垂直F⊥B，又跟電流方向垂直F⊥I，故安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面，即：F安⊥BI平面伸開左手：磁感線——垂直穿入手心四指——指向電流的方向大拇指——所受安培力的方向思考與討論如圖所示，當(dāng)通電導(dǎo)線的電流垂直紙面向外，磁場豎直向上時(shí)，導(dǎo)線所受的安培力水平向左，現(xiàn)在若將電流方向和磁場的方向同時(shí)反向，則安培力的方向是不是也反向？BIFBIF結(jié)論：當(dāng)電流方向和磁場方向同時(shí)反向時(shí)，安培力方向不變。安培力(Ampereforce)的大小I⊥B，且為勻強(qiáng)磁場，此時(shí)電流所受的安培力最大3、實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向一致時(shí)(即I∥B)，電流所受的安培力最小，等于零；

當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向斜交時(shí)，所受安培力介于最大值和最小值之間：1、大小：當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向垂直時(shí)，通電導(dǎo)線在磁場中受到的安培力的大小，既與導(dǎo)線的長度成正比，又與導(dǎo)線中的電流I成正比，即與I和L的乘積成正比。2、公式：F=BIL條件：F安=BILsinθBIθB⊥B∥思考與討論

前面，我們曾提到兩條互相平行的通電直導(dǎo)線，當(dāng)通以同向電流時(shí)互相吸引，而通以反向電流時(shí)會互相排斥，試用剛學(xué)的知識解釋。ABCDA的磁場F安A對BC的磁場F安C對DF安B對AF安D對CB的磁場D的磁場

在實(shí)驗(yàn)室中，常用到一種測電流強(qiáng)弱和方向的電學(xué)儀器——電流表，它就是根據(jù)磁場對電流作用的安培力制成的。磁電式電流表電流表的構(gòu)造

在一個(gè)很強(qiáng)的蹄形磁鐵的兩極間，有一個(gè)固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個(gè)可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個(gè)螺旋彈簧和一個(gè)指針，線圈的兩端分別接在這兩個(gè)螺旋彈簧上，被測電流經(jīng)過這兩個(gè)彈簧流入線圈。蹄形磁鐵鐵芯繞有線圈的鋁框螺旋彈簧指針刻度表

電流表構(gòu)造中最大的特點(diǎn)就是在蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布的（即沿直徑方向分布），如圖所示。

這樣的構(gòu)造使得線框在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，其平面始終與磁場平行，即受到安培力的線框中的兩邊始終與磁場垂直。電流表的構(gòu)造電流表的工作原理

如圖所示，當(dāng)電流通過線圈時(shí)，線圈上跟軸線平行的兩邊在安培力作用下，使線圈繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使螺旋彈簧被扭動(dòng)。當(dāng)安培力產(chǎn)生的力矩和彈簧的扭轉(zhuǎn)力矩相平衡時(shí)，線圈才停止轉(zhuǎn)動(dòng)。θ

由于安培力與電流成正比，當(dāng)線圈中流入的電流越大時(shí)，線圈上產(chǎn)生的安培力越大，線圈和指針轉(zhuǎn)過的角度也越大。因此，根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測電流的強(qiáng)弱。

由左手定則可知，當(dāng)流入線圈中的電流方向改變時(shí)，線圈上產(chǎn)生的安培力的方向也改變，從而使線圈和指針偏轉(zhuǎn)的方向也改變。所以，根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的方向，可以知道被測電流的方向。電流表的工作原理θ=NBIS/k電流表的特點(diǎn)1、靈敏度高，可以測量很弱的電流，但是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很??；2、電流和安培力成正比，所以電流表的刻度是均勻的；3、電流方向改變，安培力方向也改變，線圈朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。思考與討論

在玻璃器皿的中心，放一個(gè)圓柱形的電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后再在玻璃器皿中放入導(dǎo)電液體，例如鹽水，若把玻璃器皿放在磁場中，如圖所示，那么液體會轉(zhuǎn)動(dòng)嗎？如果轉(zhuǎn)？往什么方向轉(zhuǎn)？

逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)

把一段通電導(dǎo)線放入磁場中，當(dāng)電流方向與磁場方向垂直時(shí)，電流所受的電磁力最大。

利用磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式B=F/Il，可得電磁力的計(jì)算式為

F=BIl

如果電流方向與磁場方向不垂直，而是有一個(gè)夾角α，這時(shí)通電導(dǎo)線的有效長度為lsinα。電磁力的計(jì)算式變?yōu)?/p>

F=BIlsinα二、通電平行直導(dǎo)線間的作用

兩條相距較近且相互平行的直導(dǎo)線，當(dāng)通以相同方向的電流時(shí)，它們相互吸引（左圖）；當(dāng)通以相反方向的電流時(shí)，它們相互排斥（右圖）。

判斷受力時(shí)，可以用右手螺旋法則判斷每個(gè)電流產(chǎn)生的磁場方向，再用左手定則判斷另一個(gè)電流在這個(gè)磁場中所受電磁力的方向。

發(fā)電廠或變電所的母線排就是這種互相平行的載流直導(dǎo)體，為了使母線不致因短路時(shí)所產(chǎn)生的巨大電磁力作用而受到破壞，所以每間隔一定間距就安裝一個(gè)絕緣支柱，以平衡電磁力。三、磁場對通電線圈的作用

磁場對通電矩形線圈的作用是電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的基本原理。

在均勻磁場中放入一個(gè)線圈，當(dāng)給線圈通入電流時(shí)，它就會在電磁力的作用下旋轉(zhuǎn)起來。電刷換向器

當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí)，線圈在N極一側(cè)的部分所受電磁力向下，在S極一側(cè)的部分所受電磁力向上，線圈按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)線圈所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩最大。當(dāng)線圈平面與磁感線垂直時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩為零，但線圈仍靠慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。通過換向器的作用，與電源負(fù)極相連的電刷A始終與轉(zhuǎn)到N極一側(cè)的導(dǎo)線相連，電流方向恒為由A流出線圈；與電源正極相連的電刷B始終與轉(zhuǎn)到S極一側(cè)的導(dǎo)線相連，電流方向恒為由B流入線圈。因此，線圈始終能按順時(shí)針方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)?！?-4鐵磁物質(zhì)一、鐵磁物質(zhì)的磁化

使原來沒有磁性的物質(zhì)具有磁性的過程稱為磁化。

只有鐵磁性物質(zhì)才能被磁化，而非鐵磁性物質(zhì)是不能被磁化的。這是因?yàn)殍F磁物質(zhì)可以看作是由許多被稱為磁疇的小磁體所組成。

在無外磁場作用時(shí)，磁疇排列雜亂無章，磁性互相抵消，對外不顯磁性；但在外磁場作用下，磁疇就會沿著外磁場方向變成整齊有序的排列，所以整體也就具有了磁性。二、磁化曲線

當(dāng)一個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)、形狀、匝數(shù)都已確定時(shí)，鐵磁物質(zhì)的B隨H變化的規(guī)律可用B—H曲線來表示，稱為磁化曲線。

曲線oa段較為陡峭，B隨H近似成正比增加。

b點(diǎn)以后的部分近似平坦，表明即使再增大線圈中的電流I以增大H，B也已近似不變了，鐵心磁化到這種程度稱為磁飽和。

a點(diǎn)到b點(diǎn)是一段彎曲的部分，稱為曲線的膝部。這一段是從未飽和到飽和的逐步過渡。

各種電器的線圈中，一般都裝有鐵心以獲得較強(qiáng)的磁場。而且在設(shè)計(jì)時(shí)，常常是將其工作磁通取在磁化曲線的膝部，還常將鐵心制成閉合的形狀，使磁感線沿鐵心構(gòu)成回路。三、磁滯回線

理想狀態(tài)下的磁滯回線：

實(shí)際的磁滯回線：

磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化落后于磁場強(qiáng)度H的變化，這一現(xiàn)象稱為磁滯。 鐵心在反復(fù)磁化的過程中，由于要不斷克服磁疇?wèi)T性將損耗一定的能量，稱為磁滯損耗，這將使鐵心發(fā)熱。四、鐵磁材料的分類硬磁材料特點(diǎn)：不易磁化，不易退磁典型材料及用途：碳鋼、鈷鋼等，適合制作永久磁鐵，揚(yáng)聲器的磁鋼軟磁材料特點(diǎn)：容易磁化，容易退磁典型材料及用途：硅鋼、鑄鋼、鐵鎳合金等，適合制作電機(jī)、變壓器、繼電器等設(shè)備中的鐵心矩磁材料特點(diǎn)：很易磁化，很難退磁典型材料及用途：錳鎂鐵氧體、鋰錳鐵氧體等，適合制作磁帶、計(jì)算機(jī)的磁盤§4-5電磁感應(yīng)一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象

電流能產(chǎn)生磁場，那么磁場能否產(chǎn)生電流呢？

將一條形磁鐵放置在線圈中，當(dāng)其靜止時(shí)，檢流計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn)，但將它迅速地插入或拔出時(shí)，檢流計(jì)的指針都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明線圈中有電流。

這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流，產(chǎn)生感應(yīng)電流的電動(dòng)勢稱為感應(yīng)電動(dòng)勢。

§1電磁感應(yīng)(electronmagneticinduction)的基本規(guī)律一電磁感應(yīng)現(xiàn)象

法拉第經(jīng)過十年的不懈努力終于在1831年8月29日第一次觀察到電流變化時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)現(xiàn)象1電磁感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)一閉合回路所包圍的面積內(nèi)的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就產(chǎn)生電流，這種電流被稱為感應(yīng)電流，這一現(xiàn)象被稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象NS實(shí)驗(yàn)2：插入或拔出載流線圈實(shí)驗(yàn)1：插入或拔出磁棒

檢流計(jì)

檢流計(jì)

電源NS實(shí)驗(yàn)4：導(dǎo)線切割磁力線的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)3：接通或斷開初級線圈

檢流計(jì)

電源

B

vI檢流計(jì)2楞次定律(lenzlaw)

回路中感應(yīng)電流的方向，總是使感應(yīng)電流所激發(fā)的磁場來阻止或補(bǔ)償引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。NS二法拉第電磁感應(yīng)定律導(dǎo)體回路中感應(yīng)電動(dòng)勢

的大小與穿過回路的磁通量的變化率成正比式中k是比例常數(shù)，在(SI)制中k=1*只要磁通量發(fā)生變化就有感應(yīng)電動(dòng)勢。*要形成感應(yīng)電流，除磁通量發(fā)生變化外，還要有閉合導(dǎo)體回路N匝線圈串聯(lián)時(shí)的法拉第電磁感應(yīng)定律N匝相同線圈串聯(lián)組成回路B二、楞次定律

以上實(shí)驗(yàn)表明：在線圈回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流的原因是由于磁鐵的插入和拔出導(dǎo)致線圈中的磁通發(fā)生了變化。 楞次定律指出了磁通的變化與感應(yīng)電動(dòng)勢在方向上的關(guān)系，即：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通總是阻礙原磁通的變化。

1820奧斯特電流磁效應(yīng)對稱性磁的電效應(yīng)？法拉第電磁感應(yīng)定律

丹麥物理學(xué)家奧斯特(1777—1851)三、法拉第電磁感應(yīng)定律

在上述實(shí)驗(yàn)中，如果改變磁鐵插入或拔出的速度，就會發(fā)現(xiàn)，磁鐵運(yùn)動(dòng)速度越快，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，反之越小。而磁鐵插入或拔出的速度，反映的是線圈中磁通變化的速度。即：線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與線圈中磁通的變化率成正比。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。

用ΔΦ表示時(shí)間間隔Δt內(nèi)一個(gè)單匝線圈中的磁通變化量，則一個(gè)單匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為

如果線圈有N匝，則感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為

四、直導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢

感應(yīng)電動(dòng)勢的方向可用右手定則判斷。平伸右手，大拇指與其余四指垂直，讓磁感線穿入掌心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，則其余四指所指的方向就是感應(yīng)電動(dòng)勢的方向。

當(dāng)導(dǎo)體、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向三者互相垂直時(shí)，導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢為：e=Blv

如果導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁感線方向有一夾角α，則導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢為e=Blvsinα

發(fā)電機(jī)就是應(yīng)用導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的原理發(fā)電的，實(shí)際應(yīng)用中，將導(dǎo)線做成線圈，使其在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)，從而得到連續(xù)的電流。動(dòng)畫：正弦交流電的產(chǎn)生動(dòng)畫：實(shí)際應(yīng)用的發(fā)電機(jī)

例題

如下圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一長度為l的直導(dǎo)體AB，可沿平行導(dǎo)電軌道滑動(dòng)。當(dāng)導(dǎo)體以速度v向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試確定導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢的方向和大小。解:（1）導(dǎo)體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電回路中磁通將增加，根據(jù)楞次定律判斷，導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢的方向是B端為正，A端為負(fù)。用右手定則判斷，結(jié)果相同。（2）設(shè)導(dǎo)體在Δt時(shí)間內(nèi)左移距離為d，則導(dǎo)電回路中磁通的變化量為

ΔΦ=BΔS=Bld=BlvΔt

所以感應(yīng)電動(dòng)勢

如果導(dǎo)體和磁感線之間有相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，用右手定則判斷感應(yīng)電流方向較為方便； 如果導(dǎo)線與磁感線之間無相對運(yùn)動(dòng)，只是穿過閉合回路的磁通發(fā)生了變化，則用楞次定律來判斷感應(yīng)電流的方向?！?-6自感一、自感現(xiàn)象

合上開關(guān)，HL2比HL1亮的慢斷開開關(guān)，燈泡閃亮一下才熄滅 當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，這個(gè)電動(dòng)勢總是阻礙線圈中原來電流的變化。 這種由于流過線圈本身的電流發(fā)生變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象，簡稱自感。 在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢稱為自感電動(dòng)勢，用eL表示，自感電流用iL表示。二、自感系數(shù)

自感電流產(chǎn)生的磁通稱為自感磁通。 一個(gè)線圈中通過單位電流所產(chǎn)生的自感磁通稱為自感系數(shù)（簡稱電感），用L表示，即

L的單位是亨利，用H表示。常采用較小的單位有毫亨(mH)和微亨（μH）。 線圈的電感是由線圈本身的特性決定的。線圈越長，單位長度上的匝數(shù)越多，截面積越大，電感就越大。有鐵心的線圈，其電感要比空心線圈的電感大得多。 有鐵心的線圈，其電感也不是一個(gè)常數(shù)，稱為非線性電感。電感為常數(shù)的線圈稱為線性電感。空心線圈當(dāng)其結(jié)構(gòu)一定時(shí)，可近似地看成線性電感。三、自感電動(dòng)勢

由Nφ=LI，有 代入 ，可得四、RL電路過渡過程

電感線圈與電容器相似，都是電路中的儲能元件。 開關(guān)SA剛剛閉合時(shí)，電流不可能一下子由零變到穩(wěn)定值，而是逐漸地增大；而當(dāng)切斷電源時(shí)，電流也不是立即消失，而是逐漸減小而消失。

過渡過程的快慢與L和R的數(shù)值有關(guān)，L與R的比值稱為RL電路的時(shí)間常數(shù)，即：

τ越小，表明過渡過程越快?！?-7互感一、互感現(xiàn)象和互感電動(dòng)勢

在開關(guān)SA閉合或斷開瞬間以及改變RP的阻值，檢流計(jì)的指針都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

我們把由一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化而在另一線圈中產(chǎn)生電磁感應(yīng)的現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象，簡稱互感。 由互感產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢稱為互感電動(dòng)勢，用eM表示。 互感電動(dòng)勢的計(jì)算公式為 式中M稱為互感系數(shù)，簡稱互感，單位和自感一樣，也是亨（H）。

二、互感線圈的同名端

我們把由于線圈繞向一致而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的極性始終保持一致的端子稱為線圈的同名端，用“·”或“*”表示。

圖中1、4、5就是一組同名端。

SA閉合瞬間，A線圈有電流i從1端流進(jìn)，根據(jù)楞次定律，在