【互感】

由于一个电路中电流变化，而在邻近另一个电路中引起感生电动势的现象。也就是相互感应，是两个电路间磁力的相互作用。如果两个电路的位置排列得使一个电路内的电流所产生的磁场能够贯穿另一个电路，则第一个电路内电流强度的变化会使这个磁场发生变化，而由于电磁感应现 象，也就使第二个电路内发生了电动势。第一个电路的磁场贯穿第二个电路的部分越大，则两个电路之间的互感越强。如果线圈 1 与线圈 2 共轴地

套在一起。当线圈 1 输入电流时，它所建立的磁场亦包含在线圈 2 内，因

此线圈 1 磁通量的变化即等于线圈 2 内的变化。如果线圈 1 之螺线管长为L，总圈数为 N1，横截面积为 A；线圈 2 总圈数为 N2，当线圈 1 输入缓变电流 I1，则线圈 2 之感应电动势为

ε = −M dI1

2 21 dt

互感的实用单位为亨利，即

1亨利 = 1 伏特 = 1欧姆秒安培 / 秒

相反地，如果电流输入线圈 2，则在线圈 1 的电动势即利用线圈 2 建立的

磁场，计算线圈 1 之磁通量变化率，线圈 1 的感应电动势也与线圈 2 之电流变化率成正比，故

ε = −M dI 2

1 12 dt

对任意两线圈总有 M12=M21，简记作 M。M 叫做两线圈间的互感系数（简称互感），它表征两线圈间互感耦合的强弱。互感系数与自感系数有相同的单位。可以证明，与自感系数类似，互感系数也只取决于两线圈的几何因素（形状、大小、匝数、相互配置等）及磁介质的特性而与电流无关（有铁心时除外）。互感在电工电子学技术中应用很广，变压器就是一个重要例子。变压器中有两个匝数不同的线圈，由于互感耦合，当在一个线圈两端加上交流电压时，另一个线圈两端将感应出数值不同的电压。但变压器不能用来变换直流电压，因为线圈在直流电压作用下出现直流电流，其磁场不随时间变化，故另一线圈不会出现感生电动势（因而不会出现电压）。在实验室中，为了方便地从低压直流电源获得很高的电压，可以使用感应圈。感应圈由套在同一铁心上的两个匝数悬殊的线圈及一个断续器构成， 有无断续器是感应圈与变压器的主要差别所在。由于断续器的作用，原线圈 1 在接通直流电源时将出现变化电流，从而在副线圈 2 中感生出很高的电动势。互感现象在某些情况下也要带来不利的影响。在电子仪器中，元件之间不希望存在的互感耦合会使仪器工作质量下降甚至无法工作。在这种情况下就要减少互感耦合，例如把容易产生不利的互感耦合的元件远离或调整方向以及采用“磁场屏蔽”的措施等。