自感電動勢

自感電動勢就是在自感現象中產生的感應電動勢。由於線圈本身電流變化引起的磁通變化在線圈中所引起的電動勢稱自感電動勢。

在自感現象中產生的感應電動勢，叫做自感電動勢.當閉合電路中電流發生變化時，穿過該電路的磁通量就發生變化，從而產生自感電動勢(如圖1)，其表達式為

，式中的

是電流的變化率， L叫線圈的自感係數，簡稱自感或電感。自感係數跟線圈的形狀、長短、匝數等因素有關係.線圈的橫截面積越大，線圈越長，匝數越多，它的自感係數就越大。另外，有鐵芯的線圈的自感係數比沒有鐵芯時大得多，即自感係數的大小是由線圈本身的性質來決定的。自感係數的單位是亨利，簡稱亨，符號為H.1 H=1 V·s/A，1 H=1000mH=10⁶μH。 ^[1] 

（1）自感電動勢的方向：自感電動勢總是阻礙導體中原來電流的變化．當電流增大時，自感電動勢與原來電流方向相反；當電流減小時，自感電動勢的方向與原來電流方向相同．“阻礙”’不是“阻止”，“阻礙”其實是“延緩”，使迴路中原來的電流變化得緩慢一些．

（2）自感電動勢的大小：由導體本身及通過導體的電流改變快慢程度共同決定．在恆定電流電路中，只有在通、斷電的瞬間才會發生自感現象．

（3）由電磁感應定律，可得自感電動勢 ，則自感電動勢的大小與線圈中電流的變化率成正比。當線圈中的電流在1 s內變化1 A時，引起的自感電動勢是1 V，則這個線圈的自感係數就是1 H。

自感現象是一種特殊的電磁感應現象，是由於導體本身電流發生變化引起自身產生的磁場變化而導致其自身產生的電磁感應現象。

流過線圈的電流發生變化，導致穿過線圈的磁通量發生變化而產生的自感電動勢，總是阻礙線圈中原來電流的變化，當原來電流在增大時，自感電動勢與原來電流方向相反；當原來電流減小時，自感電動勢與原來電流方向相同。 因此，“自感”簡單地説，由於導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象，叫做自感現象。如下圖2所示，我們將僅由迴路1中電流I1的變化而引起的感應電動勢稱為自感電動勢，用符號εL表示，而把僅由迴路2中電流I2的變化而引起的感應電動勢稱為互感電動勢，用符號ε12表示，這就是説，由於迴路中有電流變化，而在該回路自身中引起的感應電動勢是自感電動勢，而在兩個鄰近迴路中，由於其中之一有電流的變化，而在另一回路引起的感應電動勢則為互感電動勢。

考慮一個閉合迴路，設其中的電流為I，根據畢奧--薩伐爾定律，此電流在空間任意一點的磁感強度都與I成正比，因此，穿過迴路本身所圍面積的磁通量也與I成正比，即 ：Φ=LI

式中L為比例係數，叫做自感，實驗表明，自感L與迴路形狀，大小以及周圍介質的磁導率有關，如果I為單位電流，則L=Φ，可見，，某迴路的自感，在數值上等於迴路中的電流為一個單位時，穿過此迴路所圍面積的磁通量.當迴路是由N匝線圈構成時，上式為：Ψ=NΦ=LI

這時，N匝線圈的自感，在數值上等於線圈中的電流為一個單位時，穿過此線圈中的磁通匝數.根據電磁感應定律,可知自感電動勢為 自感電動勢

如果迴路的形狀，大小和周圍介質的磁導率都不隨時間變化，則L為一常量，因而

自感電動勢

自感的意義也可理解為：某迴路的自感，在數值上等於迴路上的電流隨時間的變化率為一個單位時，在迴路中所引起的自感電動勢的絕對值. ^[2] 

自感的單位是亨利，其符號是H。

感應電動勢是在電磁感應現象裏面既然閉合電路裏有感應電流，那麼這個電路中也必定有電動勢，在電磁感應現象中產生的電動勢叫做感應電動勢。

感應電動勢的大小跟穿過閉合電路的磁通量改變的快慢有關係，

。

產生動生電動勢的那部分做切割磁力線運動的導體就相當於電源。

理論和實踐表明，長度為L的導體，以速度v在磁感應強度為B的勻強磁場中做切割磁感應線運動時，在B、L、v互相垂直的情況下導體中產生的感應電動勢的大小為：

， 式中的單位均應採用國際單位制，即伏特、特斯拉、米、米每秒。

電磁感應現象中產生的電動勢。常用符號E表示。當穿過某一不閉合線圈的磁通量發生變化時，線圈中雖無感應電流，但感應電動勢依舊存在。當一段導體在勻強磁場中做勻速切割磁感線運動時，不論電路是否閉合，感應電動勢的大小隻與磁感應強度B、導體長度L、切割速度v及v和B方向間夾角θ的正弦值成正比，即E=BLvsinθ(θ為B,L,v三者間通過互相轉化兩兩垂直所得的角)。

在導體棒不切割磁感線時，但閉合迴路中有磁通量變化時，同樣能產生感應電流。

在迴路沒有閉合，但導體棒切割磁感線時，雖不產生感應電流，但有電動勢。因為導體棒做切割磁感線運動時，內部的大量自由電子有速度，便會受到洛倫茲力，嚮導體棒某一端偏移，直到兩端積累足夠電荷，電場力可以平衡磁場力，於是兩端產生電勢差。

應用楞次定律可以判斷電流方向。 ^[3]