![]() КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Індуктивність контура. Явище самоіндукції. Енергія магнітного поля
Нехай по замкненому контуру протікає струм силою І. Індукція магнітного поля, створеного цим струмом, пропорційна до сили струму (
де L – коефіцієнт пропорційності між силою струму в контурі і магнітним потоком, що перетинає цей контур, який називається індуктивністю контура. Одиницею вимірювання індуктивності в СІ є генрі:
Індуктивність контура залежить від його розмірів і форми, а також від магнітної проникливості навколишнього середовища. Як приклад, знайдемо вираз для індуктивності довгого соленоїда – котушки довжиною
Прирівнюючи (4.41) і (4.42), отримаємо для індуктивності соленоїда
де Якщо сила струму в контурі змінюється, то змінюється і магнітний потік через контур. Згідно з законом Фарадея (4.40) зміна магнітного потоку викликає появу е.р.с. індукції, яка в даному випадку називається е.р.с. самоіндукції. Отже, явище самоіндукції полягає у виникненні е.р.с. самоіндукції в контурі, по якому тече змінний електричний струм. Вираз для е.р.с. самоіндукції одержимо, підставивши (4.41) в (4.40):
Якщо в контурі немає феромагнітних матеріалів, для яких
тобто е.р.с. самоіндукції пропорційна до швидкості зміни сили струму в контурі. Таким чином, в контурі, по якому тече змінний струм, діють дві електрорушійні сили: е.р.с. джерела струму та е.р.с. самоіндукції. Якщо струм в контурі збільшується Індукційні струми можуть збуджуватись не тільки в тонких провідниках, які звичайно застосовують в електротехніці, а і в масивних провідниках великих розмірів: барабанах і дисках приладів, осердях котушок тощо. Струми всередині таких суцільних тіл являють собою вихровий рух вільних електронів, тому індукційні струми в масивних тілах (струми Фуко) іноді називають вихровими. Провідник зі струмом завжди оточений магнітним полем, яке з’являється та зникає разом зі струмом. Очевидно, що енергія магнітного поля дорівнює роботі, виконаній джерелом при створенні цього струму. Розглянемо контур індуктивністю L, по якому тече струм силою І. Його перетинає власний магнітний потік
Знайдемо тепер енергію магнітного поля всередині довгого соленоїда. Підставивши (4.43) у (4.46), отримаємо
Враховуючи, що об’єм магнітного поля практично співпадає з об’ємом соленоїда
Введемо тепер поняття густини енергії магнітного поля як енергії одиниці об’єму поля
Підставивши (4.47) у (4.48), одержимо вираз для густини енергії магнітного поля
Цей вираз для густини енергії магнітного поля лишається справедливим для полів, створених провідниками будь-якої форми, а також для полів постійних магнітів.
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 11669; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |