（一）口诀

一只线圈若通电，就会产生磁力线。

右手握住螺线管，拇指指向N极端。

产生磁场强和弱，内因外因都有关。

线圈匝数多和少，还有胖瘦长和短，

内外物质更重要，大小相差千百万。

产生磁场不算完，电磁感应形成电。

电流流向为何方？与外电流正相反。

这种现象叫什么？叫做自感或电感。

（二）说明

1.通电线圈产生的磁场

本口诀第1段是初中物理中讲授的通电螺线管产生磁场的知识。从图1-28a所示的教具可明显地看到线圈通入直流电后，平板上原来随意撒放的铁粉末形成了和图1-28b所示相同的有规矩的排列。用指南针检查，根据磁铁同极性相斥、异极性相吸的原理，可确定线圈所形成磁场的N极和S极。通过实验总结，可用右手进行判定：四指握螺线管并使手指方向与电流方向相同，则拇指所指方向的一端即为通电后形成磁场的N极，如图

图1-28 通电螺线管产生磁场

1-28c所示。这一判定规律被称为“右手螺线管定则”，也被称为“安培定则”。

1820年，丹麦物理学家、化学家奥斯特（Hans Christian Oer-sted，1777—1851，见图1-29）发现了上述电流磁效应现象，随后安培通过总结电流在磁场中所受机械力的情况建立了安培定律。

本口诀第2段是说与产生磁场强弱有关的因素（固定条件是在外加电流大小相同）。其中有线圈自身的数据（内因），包括匝数（圈数）、长短和粗细（本口诀“胖瘦长和短”）；另外与线圈内（螺线管圈起的空间）、外所存在的物质有关，并且关系相当大。

一个线圈所具有的这些能力，用一个叫做“电感量”的名词来表示，符号为L，基本单位为亨[利]，符号为H。

亨利是一名美国物理学家，全名为约瑟夫·亨利（HenryJoseph），1797—1878，如图1-30所示。

(www.daowen.com)

图1-29 奥斯特

图1-30 亨利

如图1-31a所示，线圈匝数、螺线管的横截面面积和长度分别用N（单位为匝）、S（单位为m²）、l（单位为m）表示，表示线圈内外的物质对电感量产生影响的性能参数叫磁导率（俗称导磁系数），用符号μ（单位为H/m）表示，则其电感量L（单位为H）为

式（1-38）适用于线圈长度l远大于其直径d的情况（一般认为l/d≥10），若该比值较小，则应对计算值进行修正。

图1-31 螺线管和电感的电路图形符号

不同的物质的磁导率会相差很多，真空（空气可近似地等于真空）的磁导率用_μ0表示，μ₀=4π×10^-7H/m。铁磁材料（铁、钴、镍及三者的合金等）的磁导率会远远大于真空，而不导磁的铜、铝等材料要比真空还小，被称为“反磁材料”。计算时，经常使用相对磁导率，它是所用介质的磁导率与真空磁导率的比值（或者说“倍数”），用符号_μr来表示，即μ_r=μ/μ₀。此时式（1-38）变为

表1-6给出了部分铁磁材料的相对磁导率。

表1-6 常用铁磁材料的相对磁导率

2.自感和电感

本口诀第3段描述的是自感和电感。

当一个线圈通电后就会产生磁场，通过前面的实验是能够看得到的。另一个看不到的现象是，在产生磁场的过程中，线圈自身会产生一个与外加电压方向相反的电动势（被称作感应电动势），这个电动势所产生的电流方向也将与外加电流的方向相反，从而对外加电流起到了一个阻碍作用。这种现象被称为“自感”。

简单地讲：一个线圈内，如果通过变化的电流，其自身就会产生感应电动势，从而阻碍外加电流的变化。这种现象就叫自感。

习惯上自感常被称为“电感”。一个线圈具有的自感能力在物理意义上与前面介绍的线圈电感量相同。

可见，所谓电感是电感器件具有的一种物理特性，而电感器件是由线圈为主体组成的一种电器元件，如变压器的线圈、电动机的线圈、电抗器的线圈等。由导体绕制成的线圈被称为电感元件。