Индуктивный элемент. Индуктивным элементом, индуктивной катушкой или индуктивностью называется элемент электрической цепи

Индуктивным элементом, индуктивной катушкой или индуктивностью называется элемент электрической цепи, обладающий свойством запасать энергию магнитного поля:

, Дж. (1.13)

Статическая L_CT и дифференциальная L_D индуктивности катушки имеют значения:

и , (1.14)

где ψ_СМ = ψ - потокосцепление самоиндукции катушки, равное алгебраической сумме магнитных потоков Ф_i, пронизывающих ее i = 1, 2, …, N витки:

. (1.15)

Единица измерения магнитного потока и потокосцепления выражается в веберах.

Потокосцепление самоиндукции зависит от протекающего по катушке тока i_L. При отсутствии внешних полей и сердечника для катушки с индуктивностью L ЭДС самоиндукции имеет значение

. (1.16)

Так как наводимая в индуктивной катушке ЭДС (1.16) препятствует всякому изменению тока катушки, то необходимо, чтобы напряжение u_L, приложенное к зажимам этой катушки, уравновешивало наводимую в ней ЭДС:

. (1.17)

Из анализа выражения (1.17) следует, что, если ток через катушку индуктивности не изменяется во времени, то напряжение на ее зажимах равно нулю и, следовательно, сопротивление индуктивности постоянному току тоже равно нулю.

Так как индуктивный элемент способен запасать энергию магнитного поля и отдавать во внешнюю цепь эту накопленную энергию, то он является реактивным элементом. Резистор, конденсатор и катушка индуктивности по отношению к источнику электрической энергии являются пассивными элементами. Уравнения связи напряжения и тока для R, L, C элементов приведены в табл. 1.1.

Таким образом, рассмотрены составные части типовой электрической цепи в виде приемников и источников (первичных и вторичных) электрической энергии, на зажимах которых определены основные электрические величины: напряжение, ток, мощность и энергия. Рассмотрены свойства простейших пассивных элементов: резистивного, емкостного и индуктивного.

Табл. 1.1 Уравнения связи напряжения и тока для R, L, C элементов

Название элемента	Основные уравнения связи для
тока	напряжения	мощности	энергии
Сопротивление
Проводимость
Емкость
Индуктивность

Контрольные тесты

Тест 1

Дата добавления: 2014-01-15