рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Явище самоіндукції. Індуктивність контура. Явище самоіндукції. Індуктивність

Явище самоіндукції. Індуктивність контура. Явище самоіндукції. Індуктивність - раздел Философия, Тема 1.Електростатика Згідно Із Закону Фарадея, Електрорушійна Сила Індукції Виникає При Будь-Яких ...

Згідно із закону Фарадея, електрорушійна сила індукції виникає при будь-яких змінах магнітного потоку через поверхню, охоплену провідним контуром, незалежно від природи цього потоку і рівна

.

Під час проходження по контуру непостійного струму власний магнітний потік змінюється і в контурі теж наводиться ЕРС індукції.

Явище виникнення в контурі ЕРС індукції при змінах власного магнітного потоку, пов’язаних із зміною струму в цьому контурі, називається самоіндукцією. Електрорушійна сила в цьому випадку називається ЕРС самоіндукції .

Отже, самоіндукція – це окремий випадок загального явища електрорушійної індукції.

Розглянемо соленоїд, що має N витків, по яких проходить струм I від зовнішнього джерела. Цей струм створює в соленоїді магнітне поле, яке зосереджене в його об’ємі і це поле можна вважати однорідним. Нехай весь об’єм магнітного поля соленоїда заповнений однорідною речовиною з відносною магнітною проникністю . Якщо змінювати струм в соленоїді, то власний магнітний потік , який пронизує його поперечний переріз, теж змінюватиметься. Магнітний потік крізь площу S, що обмежена одним витком, дорівнює

,

де l – довжина соленоїда.

За законом Фарадея

.

Допустимо, що сили, які деформують соленоїд, дуже малі і тому l і S залишаються сталими. Якщо всередині соленоїда знаходиться феромагнітне осердя, то магнітний потік змінюється не лише внаслідок зміни сили струму I, але і від зміни . Позначимо

.

Тоді

.

Якщо магнітна проникність середовища не змінюється, то

.

ЕРС самоіндукції прямо пропорційна швидкості зміни сили струму в контурі.

Параметр характеризує індивідуальні властивості контуру. Його називають коефіцієнтом індуктивності, або просто індуктивністю контуру.

Індуктивність контуру залежить від форми контуру, його розмірів та відносної магнітної проникності середовища, в якому він знаходиться.

З виразів для ЕРС самоіндукції, а саме

та ,

де - потокозчеплення самоіндукції, от­римуємо, що

.

Після інтегрування ця рівність має вигляд:

.

Отже, індуктивністю замкненого контуру називається скалярна величина , яка дорівнює відношенню потокозчеплення самоіндукції контуру до сили струму в цьому контурі:

.

Одиниця індуктивності – генрі (Гн): 1 Гн – індуктивність такого контуру, потокозчеплення самоіндукції якого при струмі 1 А дорівнює 1 Вб.

Формулу можна використати для провідників довільної форми, якщо знайти потокозчеплення , яке зв’язане з цим провідником при силі струму .

У виразі для ЕРС самоіндукції знак „–”, зумовлений правилом Ленца, показує, що наявність індуктивності контура приводить до сповільнення зміни струму в ньому. Тобто індуктивність контуру є мірою його інертності відносно зміни струму.

Якщо струм з часом збільшується, то і, , тобто струм самоін­дукції напрямлений назустріч струму, який зумовлений зовнішнім джерелом і гальмує його зростання. Якщо струм з часом зменшується, то , і , тобто індукційний струм має такий напрямок, як і спадний струм в контурі, і сповільнює його зменшення.

Явище самоіндукції найбільш яскраво проявляється у виникненні так званих екстраструмів замикання та екстра­струмів розмикання в колах, що містять котушки з великою індуктивністю.

Знайдемо закон зміни струму в колі, індуктивність якого , а електричний опір - , під час вмикання в це коло і вимикання з нього джерела ЕРС . Сила струму дорівнює

,

де - алгебраїчна сума ЕРС джерел струму, ввімкнених в коло, а - ЕРС індукції. Якщо зовнішнє магнітне поле постійне, то індукційні явища в нерухомому колі зумовлені лише явищем самоіндукції, тому

.

Розділимо змінні в цьому рівнянні:

, .

Звідси

.

Вважаючи , та сталими та інтегруючи, дістанемо

,

де - довільна стала інтегрування.

Потенціюючи дане рівняння, маємо

.

В початковий момент часу сила струму дорівнює . Тоді

.

В результаті

.

Звідси знайдемо вираз для сили струму:

 

і

.

Для випадку вмикання джерела ЕРС початковий струм і отримуємо вираз для екстраструму замикання

.

Струм у колі поступово збільшується від нуля при до значення , яке відповідає величині постійного стру­му (рис. 196). Зростання струму відбувається тим швидше, чим біль­ше відношення .

Для випадку вимикання джерела ЕРС , і екстраструм розмикання змінюється за законом

.

Струм у колі поступово зменшується від початкового значення до нуля за експоненціальним законом (рис. 197). Струм зменшується тим швидше, чим більше значення , тобто чим більший опір кола і чим менша його індуктивність.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Тема 1.Електростатика

Робота електростатичного поля при переміщенні заряду Потенціал Робота при переміщенні заряду в електростатичному... І Плоский конденсатор... Якщо обкладки конденсатора мають форму паралельних між собою пластин то його називають плоским рис Площа...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Явище самоіндукції. Індуктивність контура. Явище самоіндукції. Індуктивність

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Робота при переміщенні заряду в електростатичному полі. Потенціал електричного поля. Напруженість як градієнт потенціалу
Обчислимо роботу сил електростатичного поля при переміщенні точкового заряду в однорідному полі, яке створене двома скін­ченими паралельними зарядженими площинами, розміри яких значно більші, ніж

Різниця потенціалів. Зв’язок між напруженістю електричного поля та різницею потенціалів (напругою).
Електричне поле можна описати або за допомогою векторної величини , або за допомогою скалярної величини φ. Очевидно, що між цими величинами повинен існувати зв’язок. Нехай в ел

Електрична ємність відокремленого провідника. Одиниці електроємності.
Відокремленим називається провідник, який знаходиться настільки далеко від інших тіл, що впливом їх електричних полів можна знехтувати. Якщо надати відокремленому провіднику, який знаходит

Конденсатори. З’єднання конденсаторів.
На практиці, однак, необхідні пристрої, які мають здатність при малих розмірах і невеликих відносно навколишніх тіл потенціалах нагромаджувати значні за величиною заряди. Ці пристрої – к

ІІІ. Сферичний конденсатор.
Обкладки такого конденсатора – це дві концентричні провідні сфери з радіусами і , розділені тонким шаром діелектрика завтовшки d (рис. 142) і . Поля поза конденсатором, створені внутріш­ньо

Паралельне з’єднання конденсаторів.
Щоб отримати велику електроємність, кілька конденсаторів з’єднують в батарею так, щоб всі позитивно заряджені обкладки мали один спільний електрод, а заряджені негативно – інший (рис. 143). Таке з’

Послідовне з’єднання конденсаторів.
При послідовному з’єднанні конденсаторів негативно заряджену обкладку першого конденсатора з’єднують з позитивно зарядженою обкладкою другого і т.д. (рис. 144).   Якщо на бат

Тема2.Постійний електричний струм.
1.Електричний струм. Сила та густина струму. В електродинаміці розглядаються явища і процеси, що зв’язані з рухом електричних зарядів або макроскопічних

Електричний струм у газах. Властивості газового розряду. Фізичні основи дії газорозрядних приладів. Струм в газах
Гази складаються з електрично нейтральних атомів і молекул і не мають вільних зарядів (електронів та іонів), які здатні під дією електричного поля рухатись впорядковано. Отже, при нормальних умовах

Електричний струм у напівпровідниках. Власна та домішкова провідності напівпровідників. Власна провідність напівпровідників
Напівпровідниками є тверді тіла, які при Т=0 характеризуються повністю зайнятою електронами валентною зоною, відокремленою від зони провідності порівняно вузькою забороненою

Домішкова провідність напівпровідників
Провідність напівпровідників, зу­мовлена домішками, називається домішковою провідністю, а самі напівпровідники – домішковими напівпровідниками. Домішками є атоми ст

Закон Ампера. Фізичні основи роботи електричних машин, електромагнітних реле та електровимірювальних приладів. Закон Ампера
На провідники зі струмом, що знаходяться в магнітному полі, діють сили Ампера. Узагальнюючи результати дослідження дії магнітного поля на різні провідники зі струмо

Тема 5.Електромагнітна індукція. Магнітні властивості речовини.
1.Явище електромагнітної індукції. Досліди Фарадея.2. Закон Фарадея-Максвела 3.. Правило Ленца.4. Вихрові струми. Явище електромагнітної індукції. Закон Ленца. Закон електромагнітної ін

Взаємна індукція. Явище взаємної індукції. Взаємна індуктивність
Якщо два контури розміщені так, що магнітний потік, який створюється струмом в одному з них, хоч частково пронизує другий контур, то такі контури індуктивно пов’язані між собою і між ними виникає

Енергія магнітного поля
Провідник, по якому протікає електричний струм, завжди оточений магнітним полем, причому магнітне поле появляється і зникає разом з появою і зникненням струму. Отже, частина енергії струму йде на с

Рівняння Максвела в інтегральній та диференціальній формах. Рівняння Максвелла для електромагнітного поля
Відкриття струму зміщення дозволило Максвеллу створити єдину теорію електричних і магнітних явищ. Ця теорія пояснила всі відомі того часу експериментальні факти і передбачила ряд нових явищ, існува

Загальні відомості про коливальні процеси.2. Гармонічні коливання. Рівняння гармонічного коливання гармонічних коливань
Коливанням називається всякий рух або зміна стану тіла, що характеризується тим чи іншим ступенем повторюваності в часі значень фізичних величин, які визначають цей рух або

Пружинний, математичний і фізичний маятники
Пружинний маятник – це тіло масою , яке підвішене на невагомій абсолютно пружній пружині і здійснює гар­ монічні коливання під дією пружної сили , де – коефіцієнт пружності, як

Рівняння затухаючого коливання. Диференціальне рівняння згасаючих коливань і його розв’язання
Усі реальні коливальні системи є дисипативними. Енергія механічних коли­вань такої системи поступово витрачається на роботу проти сил опору, тому вільні коливання завжди згасаючі - їх амплітуда

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги