师：同学们好，今天我们来复习质感（自感）和涡流。首先看这节书构建的知识网络，主要包括互感现象、自感现象、涡流，重点是自感现象。左图是法拉第研究电磁感应现象所用的线圈，右图是大家在实验室研究电磁感应的实验装置，两个图里都有两个线圈。当一个线圈中的电流变化，产生的变化磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感，产生的感应电动势叫互感电动势。互感现象的实质还是电磁感应，作用是把能量从一个线圈传递到另一个线圈。互感现象在生活生产中的应用及防护，后面会学到变压器，还有现在手机的无线充电技术。无线充电是怎么实现的呢？交流电通过充电板的基板在线圈中产生变化的磁场，进而在手机线圈中产生电流。

　　再看右图，这是一个延时继电器的示意图。同学们想一想，开关 s 断开后，为什么电磁铁还会继续吸住衔铁一小段时间？开关断开时，a 线圈没了电流，磁场要消失，但 b 线圈是闭合的，变化的磁场会在 b 线圈中产生感应电流，b 线圈的感应电流又会产生磁场，通过铁芯，吸引上面的铁片衔铁，所以接触点闭合，起到延时作用。

　　互感现象不仅发生于绕在同一铁心上的两个线圈之间，也会发生于任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作，这时要设法减小电路间的互感。

　　第二部分，自感，顾名思义就是自我产生电磁感应。概念是当一个线圈中的电流变化时，产生的变化磁场在线圈本身激发出感应电动势，这种现象称为自感。由于自感产生的感应电动势叫自感电动势，其实质也是电磁感应，同样遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律。自感现象有什么作用呢？效果发生在电流变化时。根据楞次定律，电流变化时，线圈会产生阻碍线圈中电流变化的作用，也就是之前电磁感应中学过的“增反减同”。因为只是阻碍电流变化，并非阻止，所以电流会慢慢变化，起到延缓变化的作用。电流稳定时，自感线圈相当于导体。

　　自感电动势的大小以及自感系数 l。根据法拉第电磁感应定律，$e = n\frac{\Delta \varPhi}{\Delta t}$。假设线圈面积不变，磁通量变化$\Delta \varPhi$可写成$s \times \Delta B$，再乘上线圈匝数 n。理论和实验研究表明，通电线圈的磁感应强度与其电流成正比，即$B \propto I$，也就得到$\Delta B \propto \Delta I$。因此，上式可进一步写成$e \propto \frac{\Delta \varPhi}{\Delta t}$，写成等式形式$e = l\frac{\Delta I}{\Delta t}$，即自感电动势与电流的变化率成正比，比例系数 l 叫做自感系数，简称自感或电感，单位为亨利，常用单位有毫亨和微亨。

　　自感系数 l 是与线圈自身有关的物理量，与线圈匝数、横截面积 s 以及铁芯的结构和材质有关，与电流变化快慢无关，是线圈自身的一种属性。

　　在自感现象中，常遇到通电自感和断电自感的难点，断电自感还会出现小灯泡闪和不闪的情形，怎么区分呢？看左图，与线圈串联的灯泡电路，上边自感线圈跟灯泡 l 串联，下边有个电阻通以电流。通电瞬间，由于自感现象，线圈相当于断路，可认为电阻无穷大，但随着电流慢慢增加，稳定时线圈相当于导体。所以通电过程，线圈电阻从无穷大变到某一定值，逐渐减小。由此可知，通电时线圈中电流慢慢增大，灯泡也逐渐变亮。断电时，线圈中电流不会瞬间消失，而是慢慢减小，所以灯泡慢慢变暗，线圈和灯泡中的电流方向不变。

　　再看右图，与线圈并联的灯泡，线圈中电流为$I_2$，灯泡中电流为$I_1$，这是稳定时的情况。通电瞬间，灯泡瞬间获得电流，此时线圈相当于断开的开关。稳定后，线圈相当于一个电阻，两者并联。所以通电时，线圈电阻从无穷大变到一个定值电阻，这个过程中，灯泡电流瞬间有，线圈电流逐渐增大，直到两者电流都趋于稳定。断开时，上面支路灯泡 l 的电流$I_1$瞬间消失，但线圈电流$I_2$慢慢减小，$I_2$会反过来给灯泡 l 供电，这时线圈 l 可看成电源。那灯泡闪不闪怎么判断呢？要先判断稳定时灯泡电流$I_1$和线圈电流$I_2$的大小。如果稳态电流为$I_R$，线圈电流逐渐减小，如果$I_R \leq I_1$，反向供电电流没瞬间增大，灯泡慢慢变暗；如果$I_2 > I_1$，灯泡会闪亮后逐渐变暗，因为电流从$I_1$突然增大到反向大于$I_1$的$I_2$，灯泡电流改变。通电时电能转化为线圈中的磁场能，断电时线圈中的磁场能又释放为电能，所以会延缓一段时间。

　　请看例题一，a、b 是两个相同的灯泡，l 是电阻不计的线圈。a 和 b 讲的是通电自感，b 和$S_1$，此时 a、b 灯立即亮。再闭合$S_2$时，线圈逐渐有电流，后边并联部分电阻逐渐减小，会出现什么现象呢？b 灯变暗直至熄灭，因为线圈无电阻把灯泡 b 短路了。c 和 d 讲的是两个灯电键都闭合，再断开$S_1$，a 灯因断路不形成闭合回路，立即熄灭。但 b 灯因线圈反向供电会闪一下再逐渐变暗，所以本题选 BCD。

　　再看例 2，电感线圈 l 的自感系数足够大，电阻忽略不计。$L_A$和$L_B$是两个相同的灯泡，实验不会烧毁。电阻$R_2$的值是$R_1$的两倍。a 和 b 同样讲通电自感现象。开关闭合时，会出现什么现象呢？下面支路无自感线圈，$L_B$立即亮，$L_A$上方支路有自感线圈，电流慢慢增加。所以闭合开关瞬间，看到的现象是 b 灯立即亮，a 灯慢慢亮，a、b 选项错误。CD 选项讲断电，断开关$L_A$与线圈相连，电流慢慢减小，a 灯慢慢熄灭，b 灯由线圈反向供电。b 灯会闪吗？有个关键条件，电阻$R_2$阻值约为$R_1$两倍，稳态时，因$R_L$较大，$L_B$初始电流小。用$L_A$线圈初始稳态电流给它供电，电流突然增大，所以 b 灯会闪一下。