元器件的电磁场

电感（Inductance）

一些电路中我们会发现带有器件属性的器件，我们通常会在附近加以二极管来避免反向电动势对电路中其他元器件的影响，就此我们来分析为什么要这样做。

参考：

Application of Electricity and Magnetism - Part 5 [Electric Power distribution]

• 电感（导线）周围的磁场由电流产生，电流恒定磁场恒定
• 电感（导线）只有当导线电流变化才能产生正/逆向电动势，增大电流产生逆向电动势，阻碍电流增大，减少电流产生同向电动势，阻碍电流减少
• 来句去留描述的是线圈中放入或取出磁铁，用来模拟线圈中的磁场强弱变化，从而产生正/逆向电动势，此时的正/逆向电动势又产生新的磁场来产生吸/斥力

电磁方向

线圈中只要有电流流过就会产生磁场，像这样：

我们可以使用右手定则判断磁场的方向，右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极：

磁场增强/减弱产生的感应电动势方向（楞次定律）：

• 左图向上增强的磁场产生的感应电动势方向，可比喻为线圈上的磁铁从N极迅速插入，线圈产生电动势与右手定则四指电流方向相反，因此线圈也会产生逆向磁场表现出斥力，即来拒
• 右图向上减弱的磁场产生的感应电动势方向，可比喻为线圈上的磁铁从S极迅速拔出，线圈产生电动势与右手定则四指电流方向相同，因此线圈也会产生同向磁场表现出吸力，即去留

公式

描述电感大小用L（电感量）表示，L理解为，同样1A电流，能“激发出多少磁链”

$$
L = \frac{\lambda}{I}
$$

λ（磁链）= 磁通 Φ × 匝数 N

• 磁通 Φ 理解为： 有多少“磁场线”穿过这个面

• 磁链 = 每一圈的磁通 × 线圈匝数N

✔ 第一层（直观）

• 磁通 Φ：穿过一个面的磁场量

✔ 第二层（线圈）

• 磁链 λ：所有线圈“总共链接的磁通”

✔ 第三层（电路）

• 电感 L：电流产生磁链的能力

法拉弟电磁感应定律

$$
v = - \frac{d\Phi}{dt}
$$
磁通发生变化 → 必然产生电压（感应电动势）

• 变化越快 → 电压越大
• 不变化 → 没有电压