Явление самоиндукции
|
Явление самоиндукции - частный случай электромагнитной индукции и, следовательно, для него справедливы все закономерности явления электромагнитной индукции. При этом
- Изменяющееся магнитное поле индуцирует ЭДСиндукции в том же самом проводнике, по которому течет ток, создающий это поле.
- Вихревое магнитное поле препятствует нарастанию тока в проводнике.
- При уменьшении тока вихревое поле поддерживает его.
|
![](/public/resize/img/formula/image001_0-127x69.gif)
|
В момент замыкания ключа ЭДС самоиндукции в катушке препятствует нарастанию тока I: Л2 загорается позжеЛ1 (рис). (Резистор R уравновешивает сопротивление катушки L, чтобы лампочки горели с одинаковой яркостью).
|
![](/public/resize/img/formula/image003_1-127x71.gif)
|
Опыт иллюстрирует, что для изменения тока требуется время, т.е. явление самоиндукции аналогично явлению инерции в механике.
При размыкании этой цепи лампочки гаснут одновременно, т.к. две верхних ветви соединены последовательно (токи одинаковы в любой момент времени).
|
![](/public/resize/img/formula/image004_52-127x78.gif)
|
Цепь разомкнули. В момент размыкания через гальванометр течет ток против начального тока: может быть больше ЭДС источника (рис). Следовательно, ток после размыкания увеличивается.
|
![](/public/resize/img/formula/image006_46-127x67.gif)
|
Учёт ЭДС самоиндукции в технике. Масляные выключатели; при размыкании цепи с большой индуктивностью параллельно включают конденсатор с большой электроемкостью и высоким напряжением.
При замыкании и размыкании цепи возникают экстратокизамыкания (размыкания) тем большие по величине, чем быстрее происходит процесс.
|
|
Индуктивность
Если через катушку пропускать ток, то Ф ~ I. Следовательно, Ф=LI, где L — индуктивность катушки (коэффициент самоиндукции), характеризующая ее магнитные свойства.
|
![](/public/resize/img/formula/image007_6-127x60.gif)
|
Индуктивность показывает, какой магнитный поток пронизывает данный проводник при прохождении по нему тока силой 1 А (в СИ).
|
![](/public/resize/img/formula/image008_41-63x19.gif)
|
Согласно закону электромагнитной индукции ![](/public/resize/img/formula/image009_5-181x40.gif)
Но ΔФ=LΔI, следовательно: ![Явление самоиндукции](/public/resize/img/formula/image010_45-100x55.gif)
|
![Явление самоиндукции](/public/resize/img/formula/image010_45-100x55.gif)
|
Индуктивность численно равна эдс самоиндукции, возникающей в проводнике при изменении силы тока на единицу силы тока (1 А) за единицу времени (1с).
В СИ единица индуктивности – Генри.
|
![](/public/resize/img/formula/image012_39-131x52.gif)
|
Индуктивность – характеристика проводника, зависящая только от:
Формы
Размеров
Магнитной проницаемости среды.
|
![](/public/resize/img/formula/image013_10-105x75.gif)
|
Например, индуктивность катушки зависит от числа витков, диаметра катушки, ее длины и материала сердечника.
|
![](/public/resize/img/formula/image014_33-123x73.gif)
|
Энергия магнитного поля.
|
По аналогии с кинетической энергией: ![Энергия магнитного поля](/public/resize/img/formula/image015_11-64x44.gif)
|
![Энергия магнитного поля](/public/resize/img/formula/image015_11-87x60.gif)
|
При замыкании цепи энергия равна работе по созданию тока (вихревого электрического поля). При размыкании энергия магнитного поля превращается в тепловую (искра., дуга).
|
|