Якщо соленоїд під’єднати в електричне коло, як показано на рис.11.6, то пропускання електричного струму буде супроводжуватись виникненням магнітного поля , а витки соленоїда буде пронизувати власний магнітний потік. Якщо цей потік змінний (за рахунок внесення осердя, зміни величини струму з допомогою реостата R, або шляхом замикання чи розмикання кола перемикачем К), то відповідно до закону електромагнітної індукції, в котушці виникне ЕРС індукції , додатково до ЕРС зовнішнього джерела.
Явище виникнення в провіднику котушки ЕРС індукції внаслідок зміни власного магнітного потоку називається самоіндукцією. Згідно з правилом Ленца, струм самоіндукції направлений так, що протидіє змінам сили струму, який викликає самоіндукцію, тобто якщо струм у провіднику наростає, то струм самоіндукції направлений в протилежному напрямку і протидіє цьому наростанню. Це легко продемонструвати, склавши схему відповідно до рис. 11.7, де до джерела ЕРС паралельно під’єднано дві вітки: перша − лампа накалювання Л1 з дроселем L, друга − лампа накалювання Л2 з активним опором R. При замиканні ключа, лампа Л1 загорається із запізненням порівняно із лампою Л2. Причина − наявність котушки: через існування явища самоіндукції струм через котушку зростає повільніше, ніж через активний опір R. Якщо ж коло розмикається, лампа Л1 гасне із запізненням порівняно із Л2. Причина − та ж: зменшення струму призводить до зменшення магнітного потоку, який знову таки збуджує ЕРС самоіндукції, що й викликає струм, протилежний до основного. Тому сила струму на цій ділянці кола спадає повільніше.
Виміряти ЕРС самоіндукції вольтметром у даному випадку складно, але її наглядно видно, якщо паралельно до дроселя увімкнути неонову лампу. ЕРС самоіндукції значно більша за зовнішню ЕРС настільки, що під час розмикання кола неонова лампа Н спалахує.
Для кількісної оцінки самоіндукції введено фізичну величину, яка називається індуктивністю. Фізична суть цієї величини пояснюється із таких міркувань. За означенням: потік магнітної індукції пропорційний індукції магнітного поля, яка в свою чергу, відповідно до закону Біо-Савара-Лапласа, пропорційна до сили струму. Отже, магнітний потік, обмежений контуром пропорційний силі струму в даному контурі:
(1),
де L − коефіцієнт самоіндукції або індуктивність котушки.
Поняття індуктивності можна застосовувати до ізольованої котушки. Індуктивність не залежить від сили струму в котушці та від індукції магнітного поля, тобто є однозначною характеристикою провідного контуру. Індуктивність залежить від форми і розмірів контуру і від магнітних властивостей навколишнього середовища. Так, при введені в контур осердя − індуктивність зростає.
Виходячи з (1), індуктивність контура − це фізична величина, яка вимірюється магнітним потоком через площу, обмежену контуром, якщо в цьому контурі проходить одиничний струм і немає інших джерел магнітного поля:
.
Якщо форма контура − незмінна і μ=const, то і L=const.
Закон Фарадея для явища самоіндукції можна записати так:
(2).
Якщо = 1А/с,
то L=εc , тобто індуктивність вимірюється величиною ЕРС, яка індукується в даному контурі, якщо сила струму в ньому змінюється на 1 А за 1 с.
Виходячи з (2) :
[L] = 1(В∙c)/1 А= 1 Вб/1 А= 1 Гн.
Індуктивність в електричних колах може бути корисною та шкідливою. Так, прецизійні (високоточні) резистори намотують із дроту, тому вони володіють не лише електричним опором, а ще й індуктивністю. Щоб індуктивність зменшити до мінімуму, дріт намотують виток до витка у двох взаємних напрямках, так щоб результуючий магнітний потік ослаблювався. Навпаки, електричний опір первинної обмотки трансформаторів досить малий, тому при подачі напруги, за рахунок існування ще й індуктивного опору, струм в колі обмежується.
Явище самоіндукції використовуються для запалювання ламп денного світла, а також ртутних, кварцових і т.д. Схема увімкнення подана на рис. 11.8.
Із цими матеріалами переглядають:
Будь яке копіювання, у тому числі окремих частин текстів чи зображень, публікування і републікування, передрук чи будь-яке інше поширення інформації fizmat.7mile.net, яким би способом воно не здійснювалося повинно мати обов’язкове пряме, відкрите для пошукових систем гіперпосилання на ресурс fizmat.7mile.net в першому абзаці. Будемо вдячні за розміщення кнопки сайту на Ваших ресурсах: <p><a href="http://fizmat.7mile.net/" target="_blank"><img src="http://fizmat.7mile.net/images/fizmat7milebl.png" width="170" height="40" alt="s5 logo" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" /></a></p> |
Використовуючи наш веб-сайт, ви погоджуєтесь на наше використання файлів cookie Детальніше про cookies
Source: http://fizmatprov/Tablichni-dani/koefitsienti-linijnogo-rozshirennya-tverdikh-rechovin.html