自感现象与自感系数

　　穿过闭合回路的磁通量发生变化时，出现感应电流，而磁通量的变化可以是外磁场的变化所引起，也可以是回路中自身的电流变化所引起，这种由于导体本身的电流变化所产生的电磁感应现象是一种特殊的电磁感应现象．
一、自感现象

　　当通过螺线管中电流变化时，螺线管中也能产生电磁感应现象，但这种电磁感应现象与我们前面学过的电磁感应现象有所不同，这种电磁感应现象的产生是由于通过导体自身的电流变化引起磁通量的变化．这种现象就称为自感现象．自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势．

　　图1和图2分别是演示“通电自感”现象和“断电自感”现象的典型实验．在图1中，当开关S闭合瞬间可以明显地观察到（由于线圈L产生自感电动势的作用使）灯泡的亮度变化比滞后．

　　解释：接通电路的瞬间，电流增大，穿过线圈L的磁通量也增加，在L中产生感应电动势，由楞次定律可知，它将阻碍原电流的增加，所以中的电流只能逐渐增大，逐渐亮起来．

　　线圈L中的出现的感应电动势只是阻碍了原电流的变化（增加），而非阻止，所以虽延缓了电流变化的进程，但最终电流仍然达到最大值，最终达到正常发光．但是，当开关S断开的瞬间，这个电路中有自感现象产生吗？这时，虽然在此实验中很难看到明显的现象，由于电路中的电流从有到无的变化，自感现象却是客观存在的．

　　在图2所示的“断电自感”实验中，断开S时观察灯泡的亮度变化，可以观察到：在熄灭前闪亮一下，要过一会儿才逐渐熄灭．

　　解释：电路断开时，线圈中的电流减小而导致磁通量发生变化，产生感应电动势阻碍原电流的减小，L中的电流只能从原值开始逐渐减小，S断开后，L与A组成闭合回路，L中的电路从A中流过，所以A不会立即熄灭，而能持续一段发光时间．

　　在上述两个实验中，无论开关S闭合或断开，都有自感现象产生．自感现象不仅存在于线圈上，而且存在于闭合电路中的每一个组成部分，包括每一根连接导线，在电流变化时都将产生自感电动势去阻碍电流的变化．不过，在上述电路中，只有线圈L中产生的自感电动势才可能引起显著的变化，电路的其他部分由于自感系数太小，产生的自感电动势是微不足道的．

二、自感系数

　　1．自感电动势的大小

　　由法拉第电磁感应定律，磁通量，磁感应强度可知，即自感电动势．

自感电动势 ．

　　2．自感系数

（1）比例恒量L叫做线圈的自感系数，简称自感或电感．

（2）自感系数由线圈本身的特性所决定，与线圈是否通电无关．

　　它跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关，线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，自感系数就越大，有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多．

（3）自感系数的单位：在国际单位制中是亨利，简称亨，符号H，1H＝1v·S/A．

常用单位还有毫亨（mH）和微亨（H）．1H＝10³mH＝10⁶H．