Явление самоиндукции. Индуктивность. Индуктивность соленоида

Правило Ленца

Индукционный ток всегда имеет такое направление, что его собственное магнитное поле препятствует тому изменению исходного магнитного потока, которое стало причиной возникновения индукционного тока.

Так мы установили искомую связь э.д.с. индукции и магнитного поля:

.

Электродвижущая сила индукции равна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур (закон Фарадея). Или при любом изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, в последнем возникает э.д.с. индукции, численно равная скорости изменения магнитного потока (закон Фарадея).

В соленоиде поле однородно и вычислить поток вектора магнитной индукции, пронизывающий N витков соленоида, особенно просто: .

Напомним, что здесь l, S — длина и площадь сечения соленоида, n = — число витков на единице длины соленоида. .

Магнитный поток, пронизывающий витки соленоида, пропорционален току, протекающему по его обмотке.

Можно показать, что этот частный результат справедлив не только для соленоида, но и для любого электрического контура.

Ток, обтекающий контур, создаёт магнитное поле. Это поле пронизывает контур, создавая поток, который пропорционален величине тока. Коэффициент пропорциональности, связывающий магнитный поток, пронизывающий контур, с током, протекающим по тому же самому контуру, называется индуктивностью контура L.

Например, индуктивность соленоида:

Индуктивность любого контура зависит от его размеров и геометрии. В случае соленоида индуктивность определяется длиной и поперечным сечением соленоида, числом витков на единице длины (n), или полным числом витков N. В системе СИ индуктивность измеряется в генри (Гн):

.

Ток, протекающий в соленоиде, создаёт в нём магнитное поле. Это поле обеспечивает поток (см. 10.4.), причём скорость изменения магнитного потока будет пропорциональна скорости изменения тока: .

Но изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур — единственное условие возникновения э.д.с. индукции: .

Так как в данном случае изменение потока обусловлено изменением собственного тока, это явление электромагнитной индукции получило название явление самоиндукции: .

Э.д.с. самоиндукции пропорциональна скорости изменения тока в контуре. Закон самоиндукции (10.6) позволяет так определить единицу индуктивности 1 Гн: . 1 генри — индуктивность такого контура, в котором возникает э.д.с. самоиндукции 1 В при скорости изменения тока в контуре 1 А/с.

Дата добавления: 2015-04-24