E=L,其中L是自感系数,简称自感或电感,单位:亨利,符号为H。
4.自感系数大小的决定因素
自感系数与线圈的大小、形状、圈数,以及是否有铁芯等因素有关。
三、磁场的能量
1.自感现象中的磁场能量
(1)线圈中电流从无到有时:磁场从无到有,电源的能量输送给磁场,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。
2.电的"惯性"
自感电动势有阻碍线圈中电流变化的"惯性"。
1.自主思考--判一判
(1)两线圈相距较近时,可以产生互感现象,相距较远时,不产生互感现象。(×)
(2)在实际生活中,有的互感现象是有害的,有的互感现象可以利用。(√)
(3)只有闭合的回路才能产生互感。(×)
(4)线圈的自感系数与电流大小无关,与电流的变化率有关。(×)
(5)线圈自感电动势的大小与自感系数L有关,反过来,L与自感电动势也有关。(×)
(6)线圈中电流最大的瞬间可能没有自感电动势。(√)
2.合作探究--议一议
(1)如何理解互感现象?
提示:互感现象是一种常见的电磁感应现象,它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。
(2)断电自感现象中,为什么有的灯泡逐渐熄灭,有的灯泡闪亮后再逐渐熄灭?
提示:断电前,流过灯泡的电流I1取决于灯泡两端的电压和灯泡自身的电阻,断电后,流过灯泡的电流取决于线圈中的电流,设线圈中电流断电前为I2,断电后逐渐减小,则灯泡中电流也由I2逐渐减小。所以,若I2≤I1,灯泡中电流由I2逐渐减小,灯泡逐渐变暗;若I2>I1,灯泡中电流先增大后减小,灯泡闪亮后逐渐熄灭。
(3)断电自感现象中,在断开开关后,灯泡仍然亮一会,是否违背能量守恒定律?
提示:不违背。断电时,储存在线圈内的磁场能转化为电能,用以维持回路保持一定时间的电流,直到电流为零时,磁场能全部转化为电能并通过灯泡(或电阻)转化为内能,可见自感现象遵循能量守恒定律。