Индуктивность. Электромагнитное поле 1. Опыты по самоиндукции. 2. ЭДС самоин дукции. 3. Индуктивность. 4. Энергия магнитного поля. Явление самоиндукции заключается в появле нии ЭДС индукции в самом проводнике при измене нии тока в нем. Примером явления самоиндукции является опыт с двумя лампочками, подключенными параллельно через ключ к источнику тока, одна из которых подключается через катушку (рис. 28). При замыкании ключа лампочка 2, включенная через ка тушку, загорается позже лампочки 1. Это происхо дит потому, что после замыкания ключа ток достига ет максимального значения не сразу, магнитное поле нарастающего тока породит в катушке индукцион ную ЭДС, которая в соответствии с правилом Ленца будет мешать нарастанию тока. Для самоиндукции выполняется установлен ный опытным путем закон: ЭДС самоиндукции пря мо пропорциональна скорости изменения тока в проводнике. ξ = L ΔI/t. Коэффициент пропорциональности L называют индуктивностью. Индуктивность — это величина, равная ЭДС самоиндукции при скорости изменения тока в проводнике 1 А/с. Индуктивность измеряется в генри (Гн). 1 Гн = 1 Вс/А. 1 генри — это индук тивность такого проводника, в котором возникает ЭДС самоиндукции 1 вольт при скорости изменения тока 1 А/с. Индуктивность характеризует магнитные свойства электрической цепи (проводника), зависит от магнитной проницаемости среды сердечника, раз меров и формы катушки и числа витков в ней. При отключении катушки индуктивности от источника тока лампа, включенная параллельно ка тушке, дает кратковременную вспышку. Ток в цепи возникает под дей ствием ЭДС самоиндукции. Ис точником энергии, выделяю щейся при этом в электри ческой цепи, является магнит ное поле катушки. Энергия магнитного поля находится по формуле Wm == LI2/2. Энергия магнитного поля зависит от индук тивности проводника и силы тока в нем. Эта энергия может переходить в энергию электрического поля. Вихревое электрическое поле порождается перемен ным магнитным полем, а переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле, т. е. пе ременные электрическое и магнитное поля не могут существовать друг без друга. Их взаимосвязь позво ляет сделать вывод о существовании единого элек тромагнитного поля. Электромагнитное поле, одно из основных физических полей, посредством которого осуществляется взаимодействие электрически заря женных частиц или частиц, обладающих магнитным моментом. Электромагнитное поле характеризуется напряженностью электрического поля и магнитной индукцией. Связь между этими величинами и рас пределением в пространстве электрических зарядов и токов была установлена в 60-х годах прошлого столе тия Дж. Максвеллом. Эта связь носит название основных уравнений электродинамики, которые опи сывают электромагнитные явления в различных сре дах и в вакууме. Получены эти уравнения как обоб щение установленных на опыте законов электриче ских и магнитных явлений.
⚡Электрика-Электроника 💡 Наука и Технологии ⚡
Явление самоиндукции.
Индуктивность. Электромагнитное поле
1. Опыты по самоиндукции.
2. ЭДС самоин дукции.
3. Индуктивность.
4. Энергия магнитного поля.
Явление самоиндукции заключается в появле нии ЭДС индукции в самом проводнике при измене нии тока в нем. Примером явления самоиндукции является опыт с двумя лампочками, подключенными параллельно через ключ к источнику тока, одна из которых подключается через катушку (рис. 28). При замыкании ключа лампочка 2, включенная через ка тушку, загорается позже лампочки 1. Это происхо дит потому, что после замыкания ключа ток достига ет максимального значения не сразу, магнитное поле нарастающего тока породит в катушке индукцион ную ЭДС, которая в соответствии с правилом Ленца будет мешать нарастанию тока.
Для самоиндукции выполняется установлен ный опытным путем закон: ЭДС самоиндукции пря мо пропорциональна скорости изменения тока в проводнике. ξ = L ΔI/t.
Коэффициент пропорциональности L называют индуктивностью. Индуктивность — это величина, равная ЭДС самоиндукции при скорости изменения тока в проводнике 1 А/с. Индуктивность измеряется в генри (Гн). 1 Гн = 1 Вс/А.
1 генри — это индук тивность такого проводника, в котором возникает ЭДС самоиндукции 1 вольт при скорости изменения тока 1 А/с. Индуктивность характеризует магнитные свойства электрической цепи (проводника), зависит от магнитной проницаемости среды сердечника, раз меров и формы катушки и числа витков в ней.
При отключении катушки индуктивности от источника тока лампа, включенная параллельно ка тушке, дает кратковременную вспышку. Ток в цепи возникает под дей ствием ЭДС самоиндукции. Ис точником энергии, выделяю щейся при этом в электри ческой цепи, является магнит ное поле катушки. Энергия магнитного поля находится по формуле Wm == LI2/2.
Энергия магнитного поля зависит от индук тивности проводника и силы тока в нем. Эта энергия может переходить в энергию электрического поля. Вихревое электрическое поле порождается перемен ным магнитным полем, а переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле, т. е. пе ременные электрическое и магнитное поля не могут существовать друг без друга. Их взаимосвязь позво ляет сделать вывод о существовании единого элек тромагнитного поля. Электромагнитное поле, одно из основных физических полей, посредством которого осуществляется взаимодействие электрически заря женных частиц или частиц, обладающих магнитным моментом. Электромагнитное поле характеризуется напряженностью электрического поля и магнитной индукцией. Связь между этими величинами и рас пределением в пространстве электрических зарядов и токов была установлена в 60-х годах прошлого столе тия Дж. Максвеллом. Эта связь носит название основных уравнений электродинамики, которые опи сывают электромагнитные явления в различных сре дах и в вакууме. Получены эти уравнения как обоб щение установленных на опыте законов электриче ских и магнитных явлений.