电磁感应之：互感现象互感电动势及互感系数

本节为大家讲解两个重要的电磁感应现象自感和互感中的互感现象，生活中的变压器就是利用了互感现象制作的。
互感现象及互感电动势
如果右图所示为两个相邻的两个有互感器耦合的线圈1和2，他们分别通有电流I1和I2，I1激发的磁场的磁力线部分穿过了线圈2，我们这儿用磁通量Φ12表示，当线圈1中的电流I1发生变化时，穿过线圈2的磁通Φ12也要发生变化，因而在线圈2内产生感应电动势e12（穿过线圈的磁通发生变化而产生的感应电动势）；同理，当线圈2中的电流I2发生变化时，I2所产生的磁场在线圈1的磁通Φ21也发生变化，因而在线圈1中也会产生感应电动势e21；
这种由一个线圈中电流的变化，而在另一个线圈中引起的电磁感应现象称为互感现象，所产生的电动势叫做互感电动势。
互感电动势e12跟其他感应电动势一样，与穿过线圈2的磁通量变化率成正比（前面加△表示这是个有变化的量）。而在Φ12跟I1成正比，△Φ12跟△I1也成正比。由此可知互感电动势e12=跟成正比，即互感电动势e12的大小可表示为：
同理，由于线圈2中电流I2的变化在线圈1中产生的互感电动势e21的大小可表示为
E12、E21的方向可有楞次定律判定。
互感系数
上面互感电动势e12公式中M12称为线圈1对线圈2的互感系数；后面e21公式中的M21称为线圈2对线圈1的互感系数。可以证明，M12=M21，并用M表示，M就称为这两个线圈的互感系数。即：
互感系数简称互感，其单位与自感相同，为亨利，简称亨，国际符号是H。它的大小取决于两个线圈的几何形状、大小、相对位置、各自的匝数以及他们周围介质的磁导率。互感M的计算一般都比较复杂，常通过实验方法测定。
互感现象应用
互感现象在电工和电子技术中应用很广，通过互感，线圈使能量或信号由一个线圈很方便地传递到另一个线圈，利用互感现象的原理可制作变压器、感应圈等。
互感现象在某些情况下也会带来不利的影响，例如，有线电话往往由于电话之间的互感而可能造成串音。在电子线路中，由于线圈位置安排不当，或者导线及部件之间的互感造成干扰，甚至使电路不能正常工作，在这种情况下应设法减少互感耦合。例如把线圈间的距离增大或使用两线圈垂直放置。在某些特殊情况下还可以把线圈或其它元件用铁磁材料屏蔽，以消除互感的有害影响。