自感与互感现象
(1) 电场
r
静电场 ES: 由静止电荷所激发.
Ñ r r
S ES dS
r
S
q0i
0
rr
ÑL ES dl 0
涡旋电场 E : 由变化磁场所激发.
K
rr
rr
Ñ E S K
dS
t
由 E Uab kt
dd
有 B r E
2 t
得 B rk
2d
r R : B 2 r E R2
t
有
R2 E
B
2r t
同样有 E Uab kt
dd
E
R
B
Or
得
B R2k
B
2rd
Rk
B
rk ,
2d
R2k
,
（r R) （r R)
2d
2rd
R
r
2. 麦克斯韦方程组 现在, 有可能总结电磁感应的基本规律.
已知密绕细、长、直螺线管长度、匝数、截面积
分别为 l、N、S, 通有电流 i , 那么每匝线圈的磁通
量为 . 由法拉第电磁感应定律可知螺线管中自
感电动势为
d（NΦ） dΨ
L dt
dt
且知
Ni
B 0 l
Ni
Φ BS 0 S l
螺线管全磁通为 Ψ NΦ 0N 2S i
l
可见, 螺线管的全磁通和电流强度成正比.
l
i
r
d
dr
r0
i
在距导线 I 的轴线 r 处, 取面积元 dS : dS = ldr
导线 I 中电流在面元处的磁感应强度: B 0i
2r
则通过面积元的磁通量为:
dΦI
rr B dS
i 0
2 r
l
dr
导线 I 中电流磁场通过两线间面积的磁通量(忽略
导线内部的磁通)为：
ΦI
S dΦI
dr0 0il dr r0 2 r
0il ln d r0
2
r0
导线Ⅱ中电流磁场通过该面积的磁通Φ等于 Φ :
ΦI
ΦII
0il 2
ln
d
r0
r0
通过回路间面积的总磁通为:
Φ
ΦI
ΦII
0il
ln
d
r0
r0
那末, 长为 l 双传输线的自感系数为:
L Φ 0l ln d r0 i r0
单位长度双传输线的自感系数(分布电感)为:
§10.3 自感与互感现象
本节介绍线圈的电磁感应现象及其一般规 律, 并导出磁场能量密度表达式.
➢ 自感现象与自感系数 ➢ 互感现象与互感系数 ➢ 磁场能量密度
1. 自感现象与自感系数 (1) 自感现象: 若线圈中电流发生变化, 通过线圈 包围面积的磁通量随之变化, 于是在线圈中便产 生自感电动势和感应电流.
NIh b
Φ dΦ
hdr
S
a 2 r
2
ln a
自感系数 再由 求出
NΦ N 2h b
L 0 r ln
I
2 a
W 1 LI 2
2
W
0
r
N
2
hI
2
ln
b
4
a
§10.4 麦克斯韦方程组
变化电磁场的性质和规律可用一组方程完 全描述—麦克斯韦方程组.
➢ 变化电场产生磁场—位移电流 ➢ 麦克斯韦方程组—电磁波
I
N1
i1
II
N2
N1: 密绕线圈 I 的匝数 N2: 密绕线圈Ⅱ的匝数 i1: 流经线圈 I 的电流
Φ12: 线圈 I 的磁场穿过线圈Ⅱ每一匝的磁通量 Φ2: 线圈 I 的磁场穿过线圈Ⅱ的全磁通
线圈 I 的磁场通过线圈Ⅱ的全磁通为
Φ2 N2Φ12 M12i1
互感系数M12: 线圈Ⅱ对线圈 I 的互感系数.
电容器储能
W
1 2
CU
2
,
电场能量密度
we
1 2
E2.
与电容器类似, 通电线圈也储存一定的磁场能量.
L
S1
R
S2
K
电源
断开开关 K 时, S1 还会突亮 一下: 说明线圈中储存的磁 场能量通过负载转化为其它 形式的能量(如光能).
线圈在通电过程中:
电源电动势 反抗 能量转化 通电线圈周围
自感电动势 L做功
蓝线: 磁场
红线: 电场
变化磁场在空间产生涡旋电场
变化电场在空间产生感应磁场
蓝线: 磁场
红线: 电场
例1. 圆形平行板电容器极板半径 R, 间距 d.
若两极板间电压随时间按 Uab=Ua-Ub=kt 规律增
加, 求极板间的感应磁场.
a
解: 变化电场在两极板间激发
r E
r
感应磁场,
其磁感应线在水平
定义自感系数 L
L Ψ 0 N 2S
i
l
显然, 自感系数(简称自感)在数值上等于单位电
流在线圈中产生的全磁通, 且只与线圈的几何参
数及周围环境有关.
若周围存在磁介质 L Ψ r 0 N 2S N 2S
i
l
l
又由 dΨ L di
L
dt
dt
可得
L L
di dt
可见, 自感电动势与电流强度的变化率成反比,
B 0NI
l
N 2S B2lS
L 0
l
I2
0
Wm
1 2
LI 2
1 2
B2lS
0 I 2
I2
1 B2 lS 1 B2 V
2 0
2 0
V=lS 螺线管内磁场的体积.
w Wm 1 B2
m V 2 0
类似地, 有磁介质存在时
磁场能量密度
wm
1 2
B2
1 2
B2
0 r
任意磁场 的总能量
1 B2
圆筒为体积元 dV. 体积元内磁场能量为
h
r
dr
dr
dW
wm
dV
B2
2
dV
N 2I 2 8 2r 2
2 rhdr
N 2I 2h dr 4 r
总磁场能 W b N 2 I 2h dr N 2I 2h ln b
a 4
r
4
a
0r N 2 I 2h ln b
4
a
又由 求得自感系数
W 1 LI 2
ÑL H dl 0
于是, 得到自相矛盾的结果.
由此说明: 稳恒电流的安培环路定理并不适用于
非稳恒情况.
S1
L
Sr2
+ D-
+-
虽然通过曲面 S2 的传导电
+-
I0
++-
流 i0= 0, 但其电位移通量的
i 0
qq+ -q
i0
时间变化率并不等于零:
Φ DS S D
dΦ D dt
d dt
S
2
L
2W I2
0rhN 2 2
ln
b a
方法2: 先求自感系数, 再求磁场能量.
L Ψ NΦ II
求通过每一匝线圈的磁通量 :
已知
B NI
h
2 r
r dr
在半径r 处取高度 h、宽度 dr 的面积元 dS.
通过该面积元的磁通量dΦFra bibliotekr B
r dS
NI
hdr
2 r
通过每一匝线圈的磁通量为
b NI
d ? r0
L0
L l
0
ln
d r0
单位长度双传输线的自感电动势为
L di
L0
0 dt
通常, di/dt 很小, 双传输线中自感电动势可忽略不
计; 而高频时 di/dt 很大, 其自感电动势不能忽略.
(b) 同轴传输线的自感系数
对长为 l 的一段同轴传输线, 两圆筒
导体间的磁感应强度为
i
B 0i 2r
方向与内部导体中电流 i 成右手螺
旋关系.
R2 R1
i
D dr A
i
rr
B
l
CB
通过如图所示矩形回路ABCD的磁通量为
Φ
rr B dS
R2 Bldr
R2 0i ldr
S
R1
R1 2 r
0il R2 dr 0il ln R2
2 R1 r 2 R1
于是, 长度 l 的一段同轴传输线的自感系数为:
Wm V wmdV V 2 dV
其矢量形式为
wB
WB
1
2 1
2
rr BH
rr B HdV
V
磁场具有能量体现了磁场的物质属性.
例1. 矩形截面螺绕环共有 N 匝线圈、通有电流 I 、
其铁芯的相对磁导率为 r, 几何尺寸如图所示.
求: (1) 螺绕环储存的磁场能量;
(2) 螺绕环的自感系数.
Ñ r r
H dl i i
i
dΦD
L
0
D
0
dt
物理意义: 除传导电流激发磁场外, 反映电场变
化的位移电流同样激发磁场.
传导电流与位移电流的异同 1. 相同点: 同样会激发磁场.
2. 相异点: a. 位移电流实质上是变化的电场, 而传导电流是 自由电荷的定向流动; b. 位移电流与导体回路无关, 传导电流只能在导 体中流动; c. 位移电流不产生焦耳热, 而传导电流会产生焦 耳热.
电学电磁感应中的自感与互感比较
电学电磁感应中的自感与互感比较自感和互感是电学电磁感应领域中重要的概念。
它们在电路设计、电力传输和电器工作中起到了至关重要的作用。
本文将比较自感和互感的定义、特性和应用，并探讨它们在电学电磁感应中的差异。
一、自感的定义和特性自感是指任何一段导体或线圈的电流变化会在自身产生感应电动势。
自感现象是由于电流通过线圈产生的磁场变化而引起的。
自感的大小与线圈的匝数和电流变化速率有关。
自感的单位是亨利（H）。
自感现象具有以下几个特性：1. 自感电动势的方向与电流变化的方向相反。
这意味着当电流增加时，自感电动势的方向是阻碍电流变化的。
2. 自感电动势的大小与电流变化速率成正比。
电流变化越快，自感电动势越大。
3. 自感只与线圈的几何形状和电流有关，与周围的其他线圈或导体无关。
二、互感的定义和特性互感是指两个或多个线圈之间由于磁场的相互作用而产生的感应电动势。
互感现象常见于变压器和电感器等设备中。
互感的大小与线圈匝数、线圈之间的距离以及电流变化速率有关。
互感的单位也是亨利（H）。
互感现象具有以下几个特性：1. 互感电动势的方向可以相互吸引或相互排斥，具体方向取决于线圈之间的位置和电流变化的方向。
2. 互感电动势的大小与电流变化速率和线圈之间的相对位置有关。
线圈之间的距离越近，互感电动势越大。
3. 互感不仅与线圈本身有关，还与周围的其他线圈或导体有关。
三、自感与互感的应用自感和互感在电学电磁感应中具有广泛的应用。
以下是它们在实际应用中的一些例子：1. 自感应用：自感常用于稳定电压和电流的电路中。
通过合理设计线圈的自感，可以实现对电流和电压的平滑控制，减小电路中的涌流和噪声。
2. 互感应用：互感主要应用于变压器、电感器和共振电路中。
变压器利用互感现象实现了电能的高效传输和变压功能。
电感器则利用互感调节电路的工作频率，起到滤波和隔离的作用。
共振电路则利用互感使电路对特定频率的信号产生放大的效果。
综上所述，自感和互感在电学电磁感应中扮演着重要的角色。
物理人教版(2019)选择性必修第二册2.4互感和自感(共23张ppt)
（2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是 H。 常用单位：毫亨（m H） 微亨（μH）
四、磁场的能量
问题：在断电自感的实验中，为什么开关断开后， 灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？ 试从能量的角度加以讨论。
（1）导体电流增加时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电流 方向相反； （2）导体电流减小时，阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电流 方向相同.
增反减同
第 18 页
E
tLeabharlann IE I t自感系数
E L I t
三、自感系数
1、自感系数L－简称自感或电感 2、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力 （1）决定线圈自感系数的因素：
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，这时要设法减小电路间的互感。
线圈的双线绕法
当线圈L1中电流发生变化时，线圈L1中是否 也会发生电磁感应象？
二、自感现象
1、当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身 激发出感应电动势。这种现象称为自感。
2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
开
关
A L
断
开
E
。
现
S
象
？
观察两个灯泡的发光情况
A L
E
。
S
按图连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。 注意观察开关断开时灯泡的亮度。
现象:灯泡闪亮后熄灭
A L
A L
E
。
S
E
。
S
分析： 断电前根据电路中并联规律，若线圈L的电阻小于灯泡的电阻，则有IL＞IA， 断电后，线圈L由于自感作用，将阻碍自身电流的减小，结果线圈中的电流IL反向流 过灯泡，然后逐渐减弱，所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现。
高中物理选修3-2-互感和自感
互感和自感知识元自感互感知识讲解自感现象（1）定义当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象．产生的电动势叫作自感电动势．（2）通电自感和断电自感自感电动势电路现象的作用接通电源的瞬间，灯阻碍电流的增加通电自感泡A1慢慢的亮起来。
断开开关的瞬间，灯断电自感阻碍电流的减小泡A逐渐变暗（3）自感电动势的大小：；其中L是自感系数，简称自感或电感，单位：享利，符号H.1mH=10－3H；1μH=10－6H.（4）自感系数的决定因素：由线圈本身性质决定，与线圈的形状、体积、匝数以及是否有铁芯等因素有关，与E L、ΔI、Δt等无关．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，在电力工程中和电子电路中，有时会影响电路正常工作．例题精讲自感互感例1.如图所示，A、B是完全相同的两只小灯泡，L为自感系数很大、直流电阻不计的线圈，下列说法正确的是（）A．闭合电键S瞬间，A灯逐渐变亮，B灯立即亮B．电键闭合一段时间后，A灯不亮，B灯亮C．断开电键S的瞬间，A、B灯同时熄灭D．断开电键S的瞬间，A、B灯都闪亮一下后再熄灭例2.如图所示的电路中，A1、A2是两个相同的灯泡，L是一电阻不可忽略的线圈。
先合上开关S，稳定后调节滑动变阻器R，使两灯泡都正常发光，再保持R不变，则在开关重新合上或断开时，下列说法正确的是（）A．合上S时，A1灯立即亮起来，A2逐渐亮，最终二者一样亮B．断开S时，A1、A2两灯都不会立即熄灭，但一定是同时熄灭C．断开S时，A1、A2两灯都不会立即熄灭，且通过A1灯泡的电流方向与原电流方向相反D．断开S时，A2灯会突然闪亮一下后再熄灭例3.关于线圈的自感系数，下面说法正确的是（）A．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大B．线圈中的电流变化越快，自感系数越大C．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定D．线圈中的电流等于零时，自感系数也等于零例4.如图所示的电路中，D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻值与R相同。
第六节 自感与互感现象
课题：第六节互感和自感【学习目标】（1）、知道自感与互感现象，知道自感系数及其单位，影响自感系数的因素。
（2）、会解释自感与互感现象，知道其发生的过程。
了解自感与互感现象的应用于防止。
（3）、知道磁场的能量及其特点【学习重点】知道自感与互感现象，知道自感系数及其单位，影响自感系数的因素。
会解释自感与互感现象，知道其发生的过程。
知道磁场的能量。
【考纲要求】知道自感与互感现象，知道自感系数及其单位，影响自感系数的因素。
会解释自感与互感现象，知道其发生的过程。
知道磁场的能量。
【学法指导】先在预习课上根据自己的水平和提示独立完成导学案内容，并在疑问处用双色笔标注，以便在对·群学中与同学交流，全体同学要完成a b两个层次的内容，学有余力的同学cd层次的问题仅供限制选做【学习过程】问题：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？（一）互感现象两个线圈之间并没有导线相连，但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。
这种现象叫做，这种感应电动势叫做。
利用互感现象能够把由一个线圈传递到另一个线圈。
变压器就是利用互感现象制成的。
如下图所示。
在电力工程中和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法电路间的互感现象。
例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的现象。
(二)、自感现象1、动手做一做实验1：断电自感现象。
学生几人一组作实验实验电路如图所示。
接通电路，灯泡正常发光后，迅速断开开关，能够看到灯泡闪亮一下再逐渐熄灭。
问1：灯泡闪亮一下，说明了什么问题？问2：在开关断开这个瞬间，增大的电压从哪里来的。
实验2：将与灯泡并联的线圈取掉。
再演示上述实验，这时灯泡不再闪亮。
问3：线圈本身并不是电源，它又是如何提供高电压的呢？2、分析现象，建立概念⑴讨论：相互讨论：出示实验电路图，使用已学过的电磁感应的知识来分析实验现象。
电磁感应中的自感和互感的现象与应用
变压器：利用自感和互感现 象改变电压
电磁炉：利用互感现象产生高 频磁场，使锅体产生涡流而发 热
感应电动机：利用互感现象产 生旋转磁场，使电动机运转
电磁铁：利用自感现象产生磁 场，用于电磁继电器、接触器
等
继电器：利用自感现象控制电流的通断 变压器：通过自感现象实现电压的变换 电磁炉：利用自感现象产生涡流加热食物 线圈电感：作为储能元件，实现能量的储存和释放
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XX
01
02
03
04
05
06
法拉第电磁感应定律：当一个导体回路在磁场中作切割磁力线运动时，会在导体回路中产生 感应电动势。
楞次定律：感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原磁场的变化。
自感现象：当一个导体线圈中的电流发生变化时，它会产生自己的磁场，这个磁场又会反过 来影响线圈中的电流。
电磁炉：利用 自感现象产生 涡流加热食物
变压器：通过 自感现象实现
电压变换
交流电机：自 感现象是电机 正常工作的基
础之一
无线充电：利 用自感现象实 现电能的无线
传输
变压器的工作原 理：互感现象的 应用
变压器的作用： 电压变换、电流 变换和阻抗变换
变压器的种类：电 力变压器、音频变 压器、中周变压器 等
无线充电：利 用互感现象实 现无线充电，
方便快捷。
电力传输：通 过互感现象提 高电力传输的 效率，降低能
源损失。
传感器：互感 现象在传感器 技术中广泛应 用，如磁场传 感器、电流传
感器等。
磁悬浮技术： 互感现象在磁 悬浮技术中起 到关键作用， 实现无接触悬
《互感和自感》 讲义
《互感和自感》讲义一、引言在电学的世界里，互感和自感是两个非常重要的概念。
它们在电路分析、电磁感应等领域都有着广泛的应用。
理解互感和自感，对于我们深入掌握电磁学的知识，解决实际的电路问题，具有至关重要的意义。
二、互感（一）互感的定义互感是指当两个相邻的线圈中，一个线圈中的电流发生变化时，在另一个线圈中产生感应电动势的现象。
比如说，有线圈 A 和线圈 B 靠得很近。
当线圈 A 中的电流发生变化时，这个变化的磁场会穿过线圈 B，从而在线圈 B 中产生感应电动势。
（二）互感系数为了定量地描述互感现象的强弱，我们引入了互感系数这个概念。
互感系数 M 取决于两个线圈的几何形状、大小、匝数、相对位置以及周围磁介质的磁导率等因素。
（三）互感电动势｛dt}＄，其中＄E_{2}＄是在线圈 2 中产生的互感电动势，＄I_{1}＄是线圈 1 中的电流，＄dI_{1}／dt$ 是线圈 1 中电流的变化率。
（四）互感的应用互感在变压器、互感器等设备中得到了广泛的应用。
变压器就是利用互感原理来实现电压的变换。
通过不同匝数的初级线圈和次级线圈，当输入交流电压在初级线圈中产生变化的电流时，在次级线圈中就会感应出不同大小的交流电压。
互感器则用于测量大电流或高电压，将高电压或大电流通过互感变成较小的易于测量的电压或电流。
三、自感（一）自感的定义自感是指当通过线圈本身的电流发生变化时，在线圈中产生感应电动势的现象。
简单来说，就是自己的电流变化影响自己。
（二）自感系数自感系数 L 也称为电感，它反映了线圈产生自感电动势的能力。
自感系数与线圈的匝数、形状、大小以及有无铁芯等因素有关。
（三）自感电动势中＄E$ 是自感电动势，＄I$ 是线圈中的电流，＄dI/dt$ 是电流的变化率。
（四）自感的应用自感在日光灯、电感镇流器等中有着重要的应用。
在日光灯中，镇流器就是一个电感。
在日光灯启动时，镇流器产生一个高电压，帮助灯管中的气体电离导通；在日光灯正常工作时，镇流器又起到限流的作用，保证灯管稳定发光。
什么是电感的自感和互感
什么是电感的自感和互感电感是电路中常见的一个元件，它的作用是储存和释放磁能量。
电感包括自感和互感两种类型。
自感是指电流在电感线圈中产生的磁场穿过线圈时，磁场中产生的自感电动势。
互感是指两个或多个线圈之间通过磁场耦合而产生的互感电动势。
一、自感自感是指电感线圈或导体中通过电流时，由于电流的变化而产生的电磁感应现象。
自感的大小与电感线圈的结构、线圈的匝数以及电流的变化速率有关。
自感的电压和电流之间的关系可以由法拉第电磁感应定律来描述：U = -L(dI/dt)其中，U表示自感电压，L表示自感系数（单位为亨利），dI/dt表示电流随时间变化的速率。
二、互感互感是指两个或多个电感线圈之间的耦合现象。
当一个线圈里的电流变化时，它所产生的磁场会穿过另一个线圈，并在另一个线圈中诱导出电动势。
这种电动势称为互感电动势。
互感电动势可以由法拉第电磁感应定律推导得到：U_2 = -M(dI_1/dt)其中，U_2表示第二个线圈中的互感电动势，M表示互感系数（单位为亨利），dI_1/dt表示第一个线圈中电流随时间变化的速率。
三、应用举例电感的自感和互感在电路中起着重要作用，它们广泛应用于各个领域。
1. 电感的自感应用：在交流电路中，电感以自感的形式出现。
当电感线圈中的交流电流变化时，由于自感作用，它会阻碍电流的变化，导致电感线圈中产生反向的自感电动势。
这是电感线圈抗拒交流电通入的现象，我们称之为电感的阻抗。
2. 电感的互感应用：互感广泛应用于变压器、电感耦合放大器等电子设备中。
变压器中通过互感的作用将输入电压变换成输出电压，实现了电能的有效传输和转换。
电感耦合放大器是一种常见的放大电路，将输入信号与电感线圈产生的磁场相耦合，通过互感的作用可以将输入信号放大。
总结：电感的自感和互感是电感的重要特性，它们决定了电感在电路中的行为和作用。
自感是电流随时间变化时产生的电磁感应现象，互感是两个或多个线圈之间通过磁场耦合产生的电磁感应现象。
什么是自感、互感？他们有什么区别与特点
什么是自感、互感？他们有什么区别与特点磁电感应与电磁感应，是电气领域广泛应用的能量转换方式。
比如电动机、变压器、整流器等，其转换过程离不开自感和互感两种方式。
什么是自感与互感呢？你清楚吗？很多电工虽然略懂一二，但只知皮毛。
并不能全面解释概念与熟知原理，下面我们将进行一一解答。
希望为你夯实电工基础提供支持与帮助！一、什么是自感、互感？1、自感:指当电流通过导体时，自身在电流变化的状态下，其周围产生电磁感应现象，叫做自感现象。
自感的产生与大小，与磁通匝数、自感系数、自感磁能、自感电压四个方面的因素所影响。
自感在电工、电器、无线电技术应用广泛，比如我们常见的接触器线圈、电磁阀、电感元件、电控锁等。
2、互感:当一个线圈产生电流变化时，临近线圈也随之产生电压电流变化。
人们把这种磁量转换的方式，称为互感现象。
互感的产生与大小，会受单线圈自感系数与互感系数（两个线圈的几何形状，大小，相对位置）所影响。
通过互感现象，能量可以从一次线圈传递给二次线圈。
如我们常见的变压器、感应线圈、稳压器等。
二、自感与互感的区别有哪些？1、自感是单线圈电磁感应，互感是双线圈电磁感应。
是两种不同的能量转换方式，但都是电磁感应的原理。
2、自感为电能转为磁能的性能方式，互感可实现一种电压电流转为另一种电压电流的方式。
3、自感为自身电磁感应，互感会受自感的影响因素而发生变化。
4、两种感应方式，在电子、电器中与其他电气元件相互连接，所实现的功能差异较大。
一般自感用于调频、谐振、电磁感应等作用。
互感则用于电路变压器、电压电流调节、电源稳压等用途。
通过上述内容，我们基本了解了自感、互感的含义解释与区别差异。
希望你潜心学习，应用掌握，不断巩固与提升自身的电气技术能力。
高中物理选择性必修第二册教学课件《互感和自感》
A．开关S从断开状态突然闭合时，L1逐渐变亮，L2一
直不亮，L3立即变亮
B．开关S从断开状态突然闭合时，L1、L2逐渐变亮，
L3立即变亮再熄灭
C．开关S从闭合状态突然断开时，L1逐渐熄灭，L2突
然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，L3立即熄灭
D．开关S从闭合状态突然断开时，L1、L2逐渐熄灭，
2、自感电动势： 在自感现象中产生的感应电动势
通电自感
自感现象
3、自感电动势的方向：
①当原来电流在增大时，自感电动势阻碍原来电流增大；
自感电动势形成的自感电流与原来电流方向相反。
②当原来电流在减小时，自感电动势阻碍原来电流减小；
自感电动势形成的自感电流与原来电流方向相同。
作用：总是阻碍导体中原电流的变化（同样遵循楞次定律），效果
3、单位：亨利 （H）
其他单位：毫亨（mH）：1mH=10−3 H
微亨（μH）：1μH=10−6 H
04
生活、生产中的自感现象
生活、生产中的自感现象
1. 自感现象的利用：
由于自感现象例如断电自感能产生高压，因此自感现象被广泛的
运用在生活和生产之中。日光灯、汽车发动机点火器以及煤气灶电子
点火器都利用了这一原理。
课堂练习
【例3】某学生做自感现象实验时，连接电路如图所示，则（ D ）
A．闭合开关S，L1灯泡立刻变亮，且亮度不变
B．闭合开关S，L2灯泡逐渐变亮，然后亮度不变
C．电路稳定后断开开关S，L1灯泡先闪亮一下后再熄灭
D．电路稳定后断开开关S，L2灯泡先变亮后再逐渐熄灭
【例4】如图所示的电路中，L1、L2、L3是三个相同的灯泡，电感L的电阻
11-3、自感和互感
εL+
di εL = −L L(εl+ , i+一致) dt
i+
εL实
εL+
di di εL = −L < 0 εL+ εL实εL = −L > 0 dt dt
di / dt > 0
i+
di / dt < 0
例1：有一电感线圈，L=2mh，接入电路中，当 ：有一电感线圈， ，接入电路中， 开关合上时，线圈中的电流在0。 秒内均匀 开关合上时，线圈中的电流在 。05秒内均匀 地从零增至1A，求线圈中的自感电动势。 地从零增至 ，求线圈中的自感电动势。
N1
i1
Ψ = N1Φ11 11
Φ21 ：互感磁通--由“1”产生穿过“2”的磁通； 互感磁通 由 产生穿过“ 的磁通； 产生穿过 的磁通 Ψ ：互感磁链 由“1”产生穿过 “2”的磁链； 的磁链； 产生穿过 的磁链 21 互感磁链--由 Ψ = N2Φ21 21
“1”
“2”
自感磁通--由 产生穿 Φ22 ：自感磁通 由“2”产生穿 的磁通； 过 “2”的磁通； 的磁通 自感磁链--由 产生穿 Ψ22：自感磁链 由“2”产生穿 的磁链； 过 “2”的磁链； 的磁链
i1 Ψ 12 M12 = i2
(i1+与Ψ +右旋) 21
(i2+与Ψ +右 ) 旋 12
理论与实践证明： 理论与实践证明： 注意：除铁磁质外， 注意：除铁磁质外，互感量的大小只决定互感 线圈本身大小尺寸、形状、及介质。 线圈本身大小尺寸、形状M M21 = M12 = 、及介质。 N1 N2 i2 单位：亨利（ ） 单位：亨利（h）
l
Ψ+ 21 ×