самоиндукции) называется отношение собственного

магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром с током к силе тока в этом контуре:

L = Ф/I

Отсюда следует и определение единицы индуктивности. За единицу индуктивности в СИ принимается индуктивность такого проводника, у которого при силе тока в нем 1А возникает сцепленный с ним полный магнитный поток Ф, равный 1Вб. Эту единицу называют генри 1(Г) (1Г=1Вб/1А).

В общем случае индуктивность контура L зависит от

1) геометрической формы контура и его размеров;

2) магнитной проницаемости среды, в которой находится контур.

В электростатике аналогом индуктивности является электроемкость С уединенного проводника, которая зависит от формы, размеров, диэлектрической проницаемости ε среды.

Индуктивность L соленоида

Магнитное поле соленоида практически однородно внутри него, и его индукция равна B =m0nI.

Магнитный поток через все N витков соленоида равен:

Фs= N×m0nI×S = nl×m0nI×S = {с учётом V = Sl }= m0n2V×I.

Искомый коэффициент пропорциональности – индуктивность соленоида:

L = m0n2V

Закон Фарадея для самоиндукции


L = const, если магнитная проницаемость μ среды и геометрические размеры контура постоянны.


Если ток I возрастает, то dI / dt > 0 и, соответственно, ES < 0, т.е. ток самоиндукции IS направлен навстречу току I внешнего источника и замедляет его нарастание.

Если ток I убывает, то dI / dt < 0 и, соответственно, ES> 0, т.е. ток самоиндукции IS имеет то же направление, что и убывающий ток I внешнего источника и замедляет его убывание.

Для классической демонстрации самоиндукции используется схема, показанная на рисунке 1.

Сначала при замкнутом ключе «К» постоянный ток от источника протекает по лампочке «Л» и она горит вполнакала. В момент резкого размыкания ключа «К» цепь питания лампочки от источника

прерывается, однако лампочка ярко вспыхивает благодаря экстратоку самоиндукции. При этом ЭДС самоиндукции ε si, возникающая благодаря убывающему «основному» току через катушку, соединённую параллельно лампочке, оказывается даже больше ЭДС источника постоянного тока ε.

Переходные процессы в контуре

Экстратоки замыкания и размыкания

Экстратоки размыкания

Ключ К в положении 1:


Ключ К в положении 2 (размыкание цепи) :

Возникает εS и обусловленный ею ток:



,

τ- постоянная, называемая временем релаксации – время, в течение которого сила тока I уменьшается в е раз. Чем больше L, тем больше τ, и тем медленнее уменьшается ток I.

Мгновенное увеличение сопротивления цепи от

R0 до R. Вольтова дуга.

Величина э.д.с. самоиндукции:


Если цепь переключается на очень большое внешнее сопротивление R, например, происходит разрыв цепи (R >> R0), то εS может стать огромной и образуется вольтова дуга между разомкнутыми концами выключателя.

В цепи, обладающей большой индуктивностью, εS может оказаться больше э.д.с. источника ε, включенного в цепь, что может привести к пробою изоляции и выходу из строя оборудования.

Поэтому сопротивление в контур надо вносить постепенно, уменьшая величину отношения dI /dt.

Экстратоки замыкания

При замыкании цепи помимо внешней э.д.с. ε возникает э.д.с. самоиндукции εS.


В момент замыкания t = 0 сила тока I = 0, переменная a0 = – I0, в момент времени t сила тока I , переменная a = I – I0


I0 – установившийся ток:


Установление тока происходит тем быстрее, чем меньше L цепи и


больше её сопротивление R , т.к

Взаимная индукция

Явление возникновения э.д.с. в одном из контуров

при изменении силы тока в другом называется

взаимной индукцией.

Магнитный поток, образованный контуром 1, пронизывает контур 2:


Если I1 изменяется, то в контуре 2 индуцируется э.д.с.


Если I2 изменяется, то в контуре 1 индуцируется э.д.с.


Коэффициенты L12 = L21 – взаимная индуктивность контуров зависит от

. геометрической формы,

2. размеров,

3. взаимного расположения,

4. магнитной проницаемости среды μ.

Для двух катушек на общем тороидальном сердечнике


N1, N2 – число витков первого и второго контура, соответственно

l – длина сердечника (тороида) по средней линии,

S – сечение сердечника

Газообразующая способность муки
ГУМАНИЗАЦИЯ ЦЕЛЕЙ И ПРИНЦИПОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ РАБОТЫ С ДЕТЬМИ
Обеспечения контроля непрерывных линейных, нелинейных и импульсных систем.
Ченнелинг в Нью-Гемпшире с интервалом в год
МУЖУ НЕОБХОДИМЫ МИР И ПОКОЙ. ДОМАШНЯЯ ПОДДЕРЖКА
Облік короткотермінових позик банку
Використання економетричної моделі
Определение и основные признаки нормативного правового акта
I Translate the terms into Ukrainian. Match the terms from the box with the given descriptions (15 points)
Дія нормативних правових актів в просторі і за колом осіб
Статья 10.2. Протокол об административном правонарушении
Стратег престиж-х цін: сутн,умови,прикл
Когда больше не нужно спрашивать позволения, едва ли чувствуешь нужду в речи как таковой.
Fishing for grass carp
Речевая и читательская деятельность
Практическая работа «Отображение географических объектов»
Зона якісних елітних видань, їх найважливіші характеристики
Підготовка столу до подавання страв
Самостійна робота студентів
Для конкурса организаторами предоставлена полифиламентная нить.
Андрей. Мне собака для работы нужна.
Поняття національної держави
Функціональна модель діяльності Кабінету Міністрів України
Главная Страница