自感电动势 自感电动势推导过程

深入探究之前，让我们先了解一个引人注入的物理现象——互感。

何为互感？法拉第早期的研究揭示了其本质：当电流在一个线圈中发生变化时，它会激发出一个变化的磁场，这个磁场会影响到另一个线圈，导致后者产生感应电动势及感应电流。简单地说，互感就是两个线圈之间的电磁感应现象。

接下来，我们探讨一个单线圈中的特殊现象——自感。

当电流通过一个线圈并与外电路接通时，线圈内部会引发一系列的电磁反应。由于电流的变化，该线圈会产生一个变化的磁场。这种变化的磁场不仅在外部产生效应，同时也会在线圈本身内激发出感应电动势。这一现象，我们称之为自感。

让我们进一步分析一个具体的电路。

当开关闭合时，小灯泡A2会立即亮起。而小灯泡A1则与自感线圈L串联。由于自感现象的存在，自感线圈所在支路的电流会逐渐增大，使得小灯泡A1逐渐亮起，这一过程是渐进的。

一旦电流趋于稳定后，当我们断开开关，由于自感现象的作用，通过自感线圈的电流并不会立刻降为零。而是一个缓慢下降至零的过程。在这期间，与自感线圈一同处在闭合回路中的小灯泡A1和A2都会逐渐熄灭，呈现出亮度逐渐减弱直至完全熄灭的过程。

那么，为什么自感线圈会阻碍通过它的电流变化呢？

这背后的原理可以追溯到楞次定律。楞次定律告诉我们，感应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁场的变化。

对于自感线圈而言，当其内部的电流发生变化——无论是增大还是减小——自感线圈总是展现出一种阻碍其变化的效果。这种效果使得电流的变化变得有迹可循。

我们可以用一个名为自感系数的物理量来衡量自感线圈阻碍电流变化的能力。简单来说，自感系数越大，自感线圈阻碍电流变化的能力越强。这种特性与惯性有些许相似之处，我们也可以将自感线圈的这种特性称为其电流的“惯性”。

我们简要介绍自感电动势的影响因素。

自感电动势是由自感线圈产生的。其计算公式中包含了自感系数L。这个系数与线圈的大小、匝数、材料以及是否含有铁芯等因素密切相关。单位为亨利（H）。值得注意的是，有时自感电动势可能会超过原电路中的电源电动势，这取决于自感系数以及通过线圈的电流变化率的大小。