1 of 18

Самоіндукція. Індуктивність. �Енергія магнітного поля котушки зі струмом

2 of 18

Змінний наростаючий електричний струм створює змінне магнітне поле. Змінне магнітне поле згідно закону електромагнітної індукції створює електричний струм. Згідно правила Ленца цей струм матиме протилежний напрямок.

3 of 18

При зміні сили струму в колі в провіднику збуджується ЕРС.

Виникнення ЕРС в деякому провіднику при зміні сили струму в ньому називається

самоіндукцією.

Проведемо два досліди на виявлення самоіндукції.

4 of 18

Самоіндукція під час замикання електричного кола

5 of 18

Провівши дослід ми спостерігали, що лампочка H1 засвічується приблизно на 1 с пізніше, ніж лампочка H2 .

Це пояснюється тим, що на ділянці з котушкою процес наростання вихрових електричних полів значно триваліший, ніж на ділянці з реостатом.

Тому Н1 засвічується пізніше за Н2.

6 of 18

Графік залежності сили струму від часу

7 of 18

Самоіндукція під час розмикання електричного кола

8 of 18

Під час розмикання кола лампочка яскраво спалахує, оскільки після розмикання кола джерелом струму стає котушка.

9 of 18

Графік залежності сили� струму від часу

t1

10 of 18

Якщо зміна магнітного потоку і явище електромагнітної індукції відбуваються одночасно в одному колі, то це явище називають самоіндукцією.

11 of 18

Розрахувати значення ЕРС самоіндукції можна, застосувавши закон електромагнітної індукції.

(1)

12 of 18

Магнітний потік у котушці пропорційний силі струму в ній

Ф ~ І

Для того щоб поставити знак рівності потрібно ввести коефіцієнт пропорційності L

(2)

З формули (1) та (2) слідує:

(3).

13 of 18

ЕРС самоіндукції залежить від характеристик котушки ввімкненої в електричне коло.

Однією з таких характеристик є

індуктивність.

14 of 18

  • Індуктивність провідника в даному середовищі визначається його розмірами і формою.
  • Індуктивність прямолінійного провідника незначна, проте вона зростає , якщо з нього зробити виток.
  • Індуктивність котушки зростає пропорційно кількості її витків.

15 of 18

  • За одиницю індуктивності в СІ приймають генрі (Гн).

  • Одиниця 1 Гн досить велика, тому застосовують її частинки:

16 of 18

ЕНЕРГІЯ МАГНІТНОГО ПОЛЯ КОТУШКИ ЗІ СТРУМОМ

Нехай котушка індуктивності увімкнена в електричне коло із джерела струму GB і вимикача S.

Нехай у котушці з індуктивністю L сила струму зростає

від нуля до максимального значення I за .

Енергія створеного магнітного поля дорівнюватиме роботі джерела проти індукційного електричного поля

17 of 18

ЕРС індукційного електричного поля

Оскільки I змінюється від 0 до І, .

Отже,

18 of 18

Енергія магнітного поля котушки зі струмом пропорційна індуктивності котушки і квадрату сили струму в ній.