Взаимная индукция. Самоиндукция

Токи Фуко.

Направление индукционного тока. Правило правой руки.

Лекция 11.

Основным явлением электромагнитной индукции является возникновение ЭДС индукции.

Направление индукционного тока определяется по правилу правой руки.

S

N

В магнитном поле перпендикулярно плоскости помещён проводник ЭДС, а следовательно и ток будет возникать при его движении, которое будет сопровождаться изменением магнитного потока.

Правило правой руки:

Для определения направления индукционного тока, ладонь правой руки располагается так, чтобы силовые линии магнитного поля входили в неё. Большой палец должен показывать направление движения проводника, тогда четыре вытянутых пальца будут показывать направление тока в проводнике.

Индукционные токи возникают не только в линейных (проволочных) контурах, но и в массивных проводниках, пронизываемых изменяющимся магнитным потоком, такие токи называются токами Фуко.

Токи Фуко являются вихревыми. Они замыкаются в толще самого проводника, проходя в полостях перпендикулярно потоку магнитной индукции. Так как электромагнитное сопротивление массивного проводника не велико, то токи Фуко достигают больших величин, вызывая значительные нагревания проводника, в связи с этим токи Фуко используются для плавления металла в специальных электропечах.

Для уменьшения потерь электроэнергии на токе Фуко сердечники электромагнитов, трансформаторов и т.д. собирают из отдельных электрически изолированных друг от друга пластин и стержней. В недавнее время вместо сборных железных сердечников широко применяют сердечники из феррита.

Эти явления - частные случаи проявления электромагнитной индукции.

Взаимной индукцией называется возбуждение тока в контуре, при изменении тока в другом (соседнем) контуре.

Предположим, что в первом контуре идёт ток в магнитном потоке этого контура находится соседний контур 2.

R

I

+

G

e [3212]" strokeweight=".5pt">

II

Магнитный поток, связанный с контуром 2, пропорционален магнитному потоку, связанному с первым контуром.

Согласно закону Био-Савара-Лапласса магнитный поток, связанный с первым контуром, пропорционален току в этом контуре.

- поток во втором контуре, созданный в первом контуре.

М- коэффицент пропорциональности называется коэффицентом взаимной индукции или взаимной индуктивностью обоих контуров.

Если бы ток проходил во втором контуре, то поток, связанный с первым контуром, зависел от силы тока

Предположим, что за время dt в первом контуре ток изменился на величину dI, тогда согласно формуле (1), магнитный поток, связанный с контуром 1 изменился бы на величину

В результате чего в этом контуре появится ЭДС взаимной индукции, равная по закону Фарадея

Формула (4) показывает, что:

Электродвижущая сила взаимной индукции, возникающая в контуре, пропорциональна скорости изменения тока в соседнем контуре и зависит от взаимной индуктивности этих контуров.

Для определения взаимной индуктивности и единиц её измерения перепишем формулу (1)

Взаимная индуктивность двух контуров равна магнитному, связанному с одним из контуров, когда в другом контуре идёт ток, равный единице.

Дата добавления: 2014-01-20