隔空传电——神奇的互感现象

物理演示厅有一个神奇的设备，有三部分，一部分是电源连着的线圈，一部分是实心铁柱，还有一部分是连着线圈的音响。当你给电源通电，把音响连着的线圈靠近电源的线圈，竟然神奇的出现了音乐！明明音响是“断路”的，为什么还能有电来驱动音响发声呢？想要了解它就请继续往下看吧，隔空传电——神奇的互感现象！

       互感现象是磁感应中的一个重要现象，互感器在无线技术、电力工程中有着其广泛的应用。在实际应用中的各种规格的变压器，就是一种互感器件。通过互感线圈可以将一个电信号从初级线圈传递到次级线圈。

       互感现象是指二相邻线圈中，一个线圈的电流随时间变化时导致穿过另一线圈的磁通量发生变化，而在该线圈中出现感应电动势的现象。

        1838年亨利做了关于不同等级感应电流的实验，这些实验都属于互感实验。以电流感应电流是法拉第观察到的。引起感应电流的那个电流称为原电流，感应电流称为次级电流。由于法拉第的次级电流是瞬时的，所以它也可以在第三个线圈中引起感应电流。

        互感现象中的感应电动势称为互感电动势。当两个线圈的电流可以相互提供磁通时，就说他们之间存在互感耦合，或简单说成存在互感。设线圈1、2是存在互感耦合的两个线圈。令ψ12表示线圈1中电流I1产生的磁场对线圈2提供的磁通匝链数。ψ12=N2φ12，式中N2为线圈2的匝数，φ12为I1产生的磁场对线圈2中每一匝提供的磁通。同理，ψ21为线圈2中电流I2产生的磁场对线圈1提供的磁通匝链数。ψ21=N1φ21。理论表明ψ12与I1成正比，ψ21与I2成正比，其比例系数称为两个线圈间的互感系数。简称互感。其数学表述为M12=ψ12/I1，M21=ψ21/I2。可以证明M12=M21=M，所以一般互感系数用M表示。互感系数在数值上等于一个线圈中电流为1安培时对另一线圈所提供的磁通匝链数。在没有铁心的情况下，互感系数与电流无关，只由两个线圈的形状、匝数、相对位置决定。互感电动势可表示为

而加入铁芯将大大增加互感系数，从而使声音增大几倍。

A:?收音机输出信号。?B:??音频功率放大器。?

L1:??互感的初级线圈。阻抗约几个欧姆。?L2:??互感的次级线圈。阻抗约数百欧姆。?M:??用硅钢片迭成的铁芯。??S：扬声器。