自感現象與自感系數

　　穿過閉合回路的磁通量發生變化時，出現感應電流，而磁通量的變化可以是外磁場的變化所引起，也可以是回路中自身的電流變化所引起，這種由于導體本身的電流變化所產生的電磁感應現象是一種特殊的電磁感應現象．
一、自感現象

　　當通過螺線管中電流變化時，螺線管中也能產生電磁感應現象，但這種電磁感應現象與我們前面學過的電磁感應現象有所不同，這種電磁感應現象的產生是由于通過導體自身的電流變化引起磁通量的變化．這種現象就稱為自感現象．自感現象中產生的感應電動勢，叫做自感電動勢．

　　圖1和圖2分別是演示“通電自感”現象和“斷電自感”現象的典型實驗．在圖1中，當開關S閉合瞬間可以明顯地觀察到（由于線圈L產生自感電動勢的作用使）燈泡的亮度變化比滯后．

　　解釋：接通電路的瞬間，電流增大，穿過線圈L的磁通量也增加，在L中產生感應電動勢，由楞次定律可知，它將阻礙原電流的增加，所以中的電流只能逐漸增大，逐漸亮起來．

　　線圈L中的出現的感應電動勢只是阻礙了原電流的變化（增加），而非阻止，所以雖延緩了電流變化的進程，但最終電流仍然達到最大值，最終達到正常發光．但是，當開關S斷開的瞬間，這個電路中有自感現象產生嗎？這時，雖然在此實驗中很難看到明顯的現象，由于電路中的電流從有到無的變化，自感現象卻是客觀存在的．

　　在圖2所示的“斷電自感”實驗中，斷開S時觀察燈泡的亮度變化，可以觀察到：在熄滅前閃亮一下，要過一會兒才逐漸熄滅．

　　解釋：電路斷開時，線圈中的電流減小而導致磁通量發生變化，產生感應電動勢阻礙原電流的減小，L中的電流只能從原值開始逐漸減小，S斷開后，L與A組成閉合回路，L中的電路從A中流過，所以A不會立即熄滅，而能持續一段發光時間．

　　在上述兩個實驗中，無論開關S閉合或斷開，都有自感現象產生．自感現象不僅存在于線圈上，而且存在于閉合電路中的每一個組成部分，包括每一根連接導線，在電流變化時都將產生自感電動勢去阻礙電流的變化．不過，在上述電路中，只有線圈L中產生的自感電動勢才可能引起顯著的變化，電路的其他部分由于自感系數太小，產生的自感電動勢是微不足道的．

二、自感系數

　　1．自感電動勢的大小

　　由法拉第電磁感應定律，磁通量，磁感應強度可知，即自感電動勢．

    自感電動勢 ．

　　2．自感系數

    （1）比例恒量L叫做線圈的自感系數，簡稱自感或電感．

    （2）自感系數由線圈本身的特性所決定，與線圈是否通電無關．

　　它跟線圈的形狀、長短、匝數、有無鐵芯等因素有關，線圈越長，單位長度上的匝數越多，截面積越大，自感系數就越大，有鐵芯時線圈的自感系數比沒有鐵芯時要大得多．

    （3）自感系數的單位：在國際單位制中是亨利，簡稱亨，符號H，1H＝1v·S/A．

    常用單位還有毫亨（mH）和微亨（H）．1H＝10³mH＝10⁶H．