top of page
Самоиндукция и взаимоиндукция
При изменении силы тока в цепи произойдет изменение магнитного поля, в результате чего в этой же цепи возникнет дополнительный ток - вихревой ток (экстраток или ток Фуко). Это явление называется самоиндукцией.
Самоиндукция - это явление возникновения индукционного тока в замкнутом проводящем контуре за счет изменения силы тока в этом контуре.
Собственный магнитный поток, пронизывающий контур - Ф или катушку с током - ψ пропорционален силе тока:
С учетом этого закон Фарадея для явления самоиндукции имеет следующий вид:
Из формулы видно, что ЭДС самоиндукции зависит от скорости изменения тока. Чем больше скорость изменения тока, тем больше ЭДС самоиндукции.
Направление ЭДС самоиндукции определяется по правилу Ленца. ЭДС самоиндукции имеет всегда такое направление, при котором она препятствует изменению вызвавшего ее тока. Иначе говоря, убывание тока в катушке влечет за собой появление ЭДС самоиндукции, направленной по направлению тока, т. е. препятствующей его убыванию. И, наоборот, при возрастании тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, направленная против тока, т. е. препятствующая его возрастанию.
Явление самоиндукции подобно явлению инерции. Так же, как в механике нельзя мгновенно остановить движущееся тело, так и ток не может мгновенно приобрести определенное значение за счет явления самоиндукции. Если в цепь, состоящую из двух параллельно подключенных к источнику тока одинаковых ламп, последовательно со второй лампой включить катушку, то при замыкании цепи первая лампа загорается практически сразу, а вторая с заметным запаздыванием.
Внешнее поле убывает
Внешнее поле возрастает
Поле индукционного тока
Поле индукционного тока
Различные по своей конструкции катушки при одной и той же скорости изменения тока способны индуктировать в себе различные по величине ЭДС самоиндукции. Чтобы различать катушки между собой по их способности индуктировать в себе ЭДС самоиндукции, введено понятие индуктивности катушек, или коэффициент самоиндукции.
Индуктивность катушки - это физическая скалярная величина численно равная ЭДС самоиндукции возникающей при скорости изменения силы тока 1 А за секунду.
L - индуктивность
[ L ] = Гн (Генри)
Индуктивность данной катушки есть величина постоянная, не зависящая как от силы проходящего по ней тока, так и от скорости его изменения. Поэтому индуктивность катушки определяется по следующей формуле:
ЭДС индукции в катушке можно вызвать и не перемещая в ней электромагнит, а изменяя лишь ток в его обмотке. Но что чтобы вызвать ЭДС индукции в одной катушке за счет изменения тока в другой, совершенно не обязательно вставлять одну из них внутрь другой, а можно расположить их рядом. Тогда при изменении тока в одной катушке возникающий переменный магнитный поток будет пронизывать витки другой катушки и вызовет в ней ЭДС. Это явление называется взаимоиндукцией.
Взаимоиндукция (взаимная индукция) - это явление возникновение индукционного тока в одном проводнике вследствие изменения силы тока в другом проводнике или вследствие изменения взаимного расположения проводников.
Взаимоиндукция дает возможность связывать между собой посредством магнитного поля различные электрические цепи. Такую связь принято называть индуктивной связью.
Катушка с током создает магнитное поле. Магнитное поле обладает энергией, которую можно определить по следующим формулам:
bottom of page