【原】《互感和自感》教学

感动别人或被别人感动叫互感。自己感动自己叫自感。都是电磁感应现象。

还是从电磁感应的本质追究互感、自感的起因、结果。

一.互感

教材中的实验值得一做，实验与理论相结合，学以致玩，做个心灵手巧的物理老师。

互感的原因:一个闭合回路中的电流变化时，变化的电流产生了变化的磁场，使得周围另一个闭合回路的磁通量发生变化，从而在另一个闭合回路中产生了感应电动势。

用途：隔空传递电能成为可能，无线充电。

应用：想要增强和减弱互感，两闭合回路的相对位置及距离就需要根据目的进行优化。两闭合回路之间，互感肯定存在，只是现象强与弱的区别。

二.自感

极具震撼力的“千人震”实验。

要点：让电感线圈内的电流发生变化，发生变化时电感线圈和“千人”组成回路，亲身体会感应电流的电击过程。

分析原因：类似于上图，断开开关时，灯泡不会立即熄灭，还会亮一会，元件配置合理的话甚至可以闪亮一下。

无电感线圈和有电感线圈对比一下，发现开关断而流过灯泡的电流不立即断的原因是电感线圈，真正的电源断开后，电感线圈充当了新闭合回路的电源。

在图中电感线圈的位置替换一灯泡，是不是也可以产生同样的效果。教室的灯开关一下即可演示。

电感线圈和灯泡不一样，为何线圈有这种神奇的蓄电功能哪？灯泡为啥不行？

线圈的聚磁作用，断开开关时，线圈内的电流发生变化，导致线圈内的磁场发生变化，进一步导致线圈内的磁通量发生变化，线圈内的磁通量变化了，什么原因使其发生变化并不重要，重要的是磁通量变化了，根据电磁感应的规律，线圈内就会有感应电流产生，其作用就是阻碍线圈内磁通量的变化。互感是自己的电流变化，导致临近的其他线圈内磁通量发生变化，其他线圈内因此产生感应电流。而这种情况是自己的电流发生变化导致自己的线圈内产生了感应电流，自己把自己感应（动）了一下，因此将这种电磁感应现象叫做自感。自感、他感，都是电磁感应，重点关注磁通量是否变化这一核心依据，什么原因导致其变化不是重点。

实际生产中，有线圈的大型设备，开关断开时，由于自感，会产生很大的电动势，易造成事故，需要采取专门的保护措施进行放电。

通电时线圈的情况如何呢？可以猜测，实验验证。

三.自感电动势的影响因素

自感也是电磁感应，其感应电动势同样有法拉第电磁感应规律得出。

实验规律：毕奥——萨法尔定律得出：磁感应强度正比于电流。

因此，自感电动势由法拉第电磁感应规律变形为：

写为等式

比例系数L称为自感系数，与线圈本身有关。

四.磁场的能量、电磁惯性

断电后，灯泡还能持续亮一会，电能从何而来？只能从线圈中来，线圈中有电流，有电流就有磁场，说明磁场可以储能，物质性的重要依据。

线圈通电、断电的表现，运用楞次定律来解释，由于其电流变化导致产生感应电流，但感应电流依然具有阻碍磁通量的变化，电磁感应通用的规律不会失效，从另一个观点来说，无论自感还是他感，线圈总有保持其磁通量不变的特性，很类似力学中的惯性，因此将其命名为电磁惯性。