一、自感現(xiàn)象及自感電動(dòng)勢(shì)的大小、方向

1、自感現(xiàn)象

由于流過線圈本身電流的變化而在線圈內(nèi)部產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的電磁現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱自感。

1）如下圖所示，HL 1 、HL2是兩只相同的白熾燈，可通過調(diào)節(jié)變阻器R0調(diào)節(jié) HL2的亮度，使其在正常使用時(shí)亮度與HL1相同。

對(duì)上圖(a)所示電路，合上開關(guān)Q，HL2立即達(dá)到正常亮度；HL1則逐漸達(dá)到正常亮度；對(duì)上圖(b)所示電路，合上開關(guān)Q，HL逐漸正常發(fā)光，突然斷開開關(guān)Q時(shí)，HL不會(huì)馬上熄滅。

2）上述現(xiàn)象發(fā)生的原因：開關(guān)打開或合上的瞬間，流過線圈的電流有突然增加或減少的變化,導(dǎo)致線圈L中的磁通發(fā)生了相應(yīng)的變化，磁通的變化將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的方向總是阻礙原電流的變化，因而使串有線圈的回路中的白熾燈逐漸變亮或閃亮后再熄滅。

2、自感電動(dòng)勢(shì)的大小、方向

1）自感所產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)和電流叫做自感電動(dòng)勢(shì)和自感電流。自感電動(dòng)勢(shì)的大小取決于線圈的自感系數(shù)和本身電流變化的快慢；自感電動(dòng)勢(shì)方向總是阻礙電流的變化，即電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與電流方向相反，電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與電流方向相同。

2）電流產(chǎn)生的自感鏈ψ與電流i之比叫做自感系數(shù)，又稱電感，用L表示為：

L=ψ/i=NФ/i

L表示單位電流可以建立的磁鏈，反映單位電流產(chǎn)生磁鏈的能力，即反映線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)的本領(lǐng)。電感的單位是H(亨利)、mH(毫亨)、μH(微亨)。

若自感電動(dòng)勢(shì)用eL表示，則

e L =-Ldi/dt

負(fù)號(hào)說明自感電動(dòng)勢(shì)總是使自感電流建立的磁場(chǎng)阻止原磁場(chǎng)的變化。

二、互感現(xiàn)象及互感電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算

1、互感現(xiàn)象

由于一個(gè)線圈中的電流變化在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的電磁現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象。

1）如下圖所示，接電源的一側(cè)叫一次線圈，接檢流計(jì)的一側(cè)叫二次線圈，可以看出一、二次線圈間沒有直接的電聯(lián)系。

2）當(dāng)開關(guān)Q合上，有iA流入線圈A時(shí)，它所建立的磁通的一部分(Ф 12 )會(huì)與線圈B交鏈，當(dāng)iA發(fā)生變化時(shí)，在線圈B中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)e M2 。同理，由于線圈B中電流iB的產(chǎn)生，它所建立的磁通的一部分(Ф 21 )會(huì)與線圈A相交鏈，當(dāng)iB發(fā)生變化時(shí)，也在線圈A感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)e M1 。

2、互感電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算

1）互感系數(shù)是互感現(xiàn)象中在一個(gè)電路中所感生的磁通除以在另一個(gè)電路中產(chǎn)生該磁通的電流，簡(jiǎn)稱互感，單位是H(亨[利])，其大小取決于兩個(gè)線圈的幾何形狀、尺寸、匝數(shù)、相對(duì)位置及周圍介質(zhì)的磁導(dǎo)率。空心線圈的互感系數(shù)為常數(shù)，而有鐵芯的線圈互感系數(shù)一般不是常數(shù)。

2）由互感產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫互感電動(dòng)勢(shì)。能夠產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)的兩個(gè)線圈叫做磁耦合線圈。互感電動(dòng)勢(shì)的方向可用楞次定律來判斷，不僅取決于磁通的增減還與線圈的繞向有關(guān)。

3）互感電動(dòng)勢(shì)的大小為：e M1 =-Mdi A /dt ；e M2 =-MdiB/dt

式中，M是兩個(gè)線圈的互感系數(shù)。負(fù)號(hào)說明互感電動(dòng)勢(shì)總是使互感電流建立的磁場(chǎng)阻止原磁場(chǎng)的變化。

三、渦流現(xiàn)象及其抑制方法

1、渦流現(xiàn)象

在一根導(dǎo)體外面繞上線圈，并讓線圈通入交變電流，線圈就產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。由于線圈中間的導(dǎo)體在圓周方向是可以等效成一圈圈的閉合電路，閉合電路中的磁通量在不斷發(fā)生改變，所以在導(dǎo)體的圓周方向會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，電流的方向沿導(dǎo)體的圓周方向轉(zhuǎn)圈，就像一圈圈的漩渦，所以這種在整塊導(dǎo)體內(nèi)部發(fā)生電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象稱為渦流現(xiàn)象。

2、渦流損耗

渦流在流動(dòng)的路徑上遇到電阻，在電阻上形成的損耗i^2^R稱為渦流損耗。。渦流損耗的大小與磁場(chǎng)的變化方式、導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)、導(dǎo)體的幾何形狀、導(dǎo)體的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率等因素有關(guān)。渦流損耗和磁滯損耗統(tǒng)稱為鐵損耗。

3、渦流抑制

1）電動(dòng)機(jī)和電器鐵芯中的渦流是有害的。因?yàn)樗粌H消耗電能，使電氣設(shè)備效率降低，渦流損耗還轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚乖O(shè)備溫度升高，嚴(yán)重時(shí)將影響設(shè)備的正常運(yùn)行。這種情況下，要盡量減小渦流。

2）為減少渦流損耗，常將鐵芯用許多鐵磁導(dǎo)體薄片例如硅鋼片疊成，這些薄片被分開呈梯形狀，表面涂有薄層絕緣漆或絕緣的氧化物。磁場(chǎng)穿過薄片的狹窄截面時(shí)，渦流被限制在沿各片中的一些狹小回路流過，這些回路中的凈電動(dòng)勢(shì)較小，回路的長(zhǎng)度較大，再由于這種薄片材料的電阻率大，這樣就可以顯著地減小渦流損耗。所以，交流電機(jī)、變壓器中廣泛采用疊片鐵芯。