自感與互感

自感電動勢

可變電流總是會產生一個變量 磁場，這反過來總是導致 電磁場...隨著線圈（或通常在電線中）中電流的每次變化，它本身都會感應出自感電動勢。

當線圈中的電動勢由其自身磁通量的變化引起時，該電動勢的大小取決於電流的變化率。電流變化率越大，自感電動勢越大。

自感電動勢的大小還取決於線圈的匝數、繞組的密度和線圈的大小。線圈的直徑、匝數和繞組密度越大，自感電動勢越大。自感 EMF 對線圈電流變化率、匝數和尺寸的這種依賴性在電氣工程中非常重要。

自感電動勢的方向由楞次定律確定。自感 EMF 始終有一個方向，它可以防止引起它的電流發生變化。

換句話說，線圈中電流的減少導致出現指向電流方向的自感 EMF，即阻止其減少。相反，隨著線圈中電流的增加，會出現與電流相反的自感電動勢，即阻止其增加。

不要忘記，如果線圈中的電流不變，則不會出現自感電動勢。自感現像在包含帶鐵芯線圈的電路中尤為明顯，因為鐵會顯著增加線圈的磁通量，並相應地增加自感電動勢變化時的大小。

電感

所以，我們知道，線圈中自感電動勢的大小，除了與其中電流的變化率有關外，還取決於線圈的大小和匝數。

因此，在相同電流變化率下，不同設計的線圈能夠產生不同大小自感的自感電動勢。

為了通過線圈自身產生自感 EMF 的能力來區分線圈，引入了電感線圈或自感係數的概念。

線圈的電感量是表徵線圈自身感應出自感電動勢的特性的量。

給定線圈的電感是一個常數值，與通過它的電流強度及其變化率無關。

亨利 - 這是這樣一個線圈（或電線）的電感，當電流強度在 1 秒內改變 1 安培時，會產生 1 伏特的自感電動勢。

實際上，有時您需要一個沒有電感的線圈（或多個線圈）。在這種情況下，電線纏繞在線圈上，之前已將其折疊兩次。這種纏繞方法稱為雙線。

互感電動勢

我們知道，線圈中的感應電動勢不是由移動其中的電磁鐵引起的，而是由僅改變線圈中的電流引起的。但是，為了由於另一個線圈中的電流變化而在一個線圈中引起感應電動勢，絕對沒有必要將其中一個放在另一個中，但您可以將它們並排放置

並且在這種情況下，當一個線圈中的電流發生變化時，所產生的交變磁通量將穿透（穿過）另一個線圈的匝數並在其中引起電動勢。

互感使得通過磁場連接不同的電路成為可能。這種連接通常稱為電感耦合。

互感電動勢的大小主要取決於第一個線圈中電流變化的速率……。其中電流變化越快，互感的電動勢就越大。

此外，互感電動勢的大小取決於兩個線圈的電感大小及其相對位置，以及環境的磁導率。

因此，不同電感量和相互排列方式以及在不同環境中的線圈能夠相互感應出大小不同的互感電動勢。

為了能夠通過互感 EMF 的能力來區分不同的線圈對，互感或互感係數的概念。

互感用字母 M 表示。其測量單位與電感一樣是亨利。

亨利是兩個線圈的互感，一個線圈中的電流變化 1 安培 1 秒會導致另一個線圈中的互感電動勢等於 1 伏特。

互感 EMF 的大小受環境磁導率的影響。連接線圈的交變磁通閉合所通過的介質的導磁率越大，線圈的電感耦合越強，互感的EMF值越大。

這項工作是基於變壓器等重要電氣設備中的互感現象。

變壓器的工作原理

變壓器的工作原理是基於 電磁感應現象 如下。兩個線圈繞在鐵芯上，其中一個連接交流電源，另一個連接電流吸收器（電阻）。

連接到交流電源的線圈在鐵芯中產生交變磁通量，從而在另一個線圈中感應出電動勢。

連接到交流電源的線圈稱為初級線圈，連接用戶的線圈稱為次級線圈。但由於交變磁通量同時穿過兩個線圈，因此在每個線圈中都會感應出交變電動勢。

每匝的電動勢的大小，與整個線圈的電動勢一樣，取決於穿過線圈的磁通量的大小及其變化率。磁通量的變化率僅取決於給定電流的直流交流電的頻率。該變壓器的磁通量大小也是恆定的。因此，在所考慮的變壓器中，每個繞組中的電動勢僅取決於其中的匝數。

初級和次級電壓之比等於初級和次級繞組匝數之比。這種關係稱為 轉換因子 (K).

如果電源電壓施加到變壓器的一個繞組，則電壓將從另一個繞組移除，該電壓大於或小於電源電壓的次數等於次級繞組的匝數更多或更多較少的。

如果從次級繞組移除的電壓大於提供給初級繞組的電壓，則這種變壓器稱為升壓變壓器。相反，如果從次級繞組去除電壓，小於初級，那麼這種變壓器稱為降壓。每個變壓器都可以用作升壓或降壓。

變壓比通常在變壓器的護照上表示為最高電壓與最低電壓之比，即總是大於一。