4互感和自感
[学习目标]1.了解互感现象及其应用.2.能够通过电磁感应的有关规律分析通电自感和断电
ΔI
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
Δt
能量转化．
一、互感现象
1．互感和互感电动势：两个相互靠近且没有导线相连的线圈，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，这种现象叫作互感，这种感应电
动势叫作互感电动势．
2．应用：利用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，如变压器就是利用互感现
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的正常工作．
二、自感现象
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．由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势．
三、自感系数
ΔIΔI
1．自感电动势：E＝L，其中是电流的变化率；L是自感系数，简称自感或电感．单位：
ΔtΔt
亨利，符号：H.
2．自感系数与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关．
四、磁场的能量
1．线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源把能量输送给磁场，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．
3．自感电动势有阻碍线圈中电流变化的性质．
1．判断下列说法的正误．
(1)自感现象中，感应电动势一定与原电流方向相反．(×)
(2)线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数一定较大．(×)
(3)对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势也较大．(√)
(4)没有发生自感现象时，即使有磁场也不会储存能量．(×)
(5)线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关．(×)
2．如图所示，电路中电源内阻不能忽略，L的自感系数很大，其直流电阻忽略不计，A、B
为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，A灯________变亮，B灯________变亮．当S断开时，
A灯________熄灭，B灯________熄灭．(均选填“立即”或“缓慢”)
答案缓慢立即缓慢缓慢
一、互感现象
导学探究
如图所示，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？
答案两个线圈之间并没有导线相连，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场
会使穿过另一个线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动势．
知识深化
1．当一个线圈中的电流变化时，它产生的磁场就发生变化，变化的磁场在周围空间产生感生
电场，在感生电场的作用下，另一个线圈中的自由电荷定向运动，于是产生感应电动势．
2．一个线圈中电流变化越快(电流的变化率越大)，另一个线圈中产生的感应电动势越大．
3．应用与危害
(1)应用：变压器、收音机的磁性天线都是利用互感现象制成的．
(2)危害：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．例如在电路板刻制时就要设法减小电路间的互感现象．
例1(多选)(2022·惠州市第一次调研)目前无线电力传输已经比较成熟，如图所示为一种非
接触式电源供应系统．这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置
在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示．利用这一原理，可以实现对手机进行
无线充电．下列说法正确的是()
A．只要A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势
B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势
C．A中电流越大，B中感应电动势越大
D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大
答案BD
解析根据感应电流产生的条件，若A线圈中输入恒定的电流，则A产生恒定的磁场，B中
的磁通量不发生变化，B线圈中不会产生感应电动势，故A错误；若A线圈中输入变化的电
ΔΦ
流，根据法拉第电磁感应定律E＝n可知，B线圈中会产生感应电动势，A线圈中电流变