Электромагнитная индукция (взаимоиндукция)

vzaimoindukciya

Явление возникновения ЭДС в одной катушке при изменении силы тока в другой катушке, расположенной вблизи от нее, называется взаимоиндукция, а возникающая при этом ЭДС называется ЭДС взаимоиндукции.

Величина ЭДС взаимоиндукции выражается формулой


где      е М 1,2 – индуктированная ЭДС взаимоиндукции;

    DI – изменение тока в первичной катушке в амперах за время Dt секунд.

Направление ЭДС взаимоиндукции определяется по правилу Ленца: ЭДС взаимоиндукции во вторичной катушке имеет такое направление, при котором она противодействует изменениям тока первичной катушки.

Коэффициент М, называется коэффициентом взаимоиндукции или взаимной индуктивностью.

За единицу взаимной индуктивности в системе единиц принят 1 генри.

Две катушки обладают взаимной индуктивностью в 1 генри, если при равномерном изменении тока в одной из них на 1 ампер в 1 секунду во второй катушке индуктируется ЭДС взаимоиндукции в 1 вольт.

Коэффициент взаимной индукции двух катушек, расположенных на одном тороидальном сердечнике, определяется формулой


где    М1,2 – коэффициент взаимной индукции в генри;

    ω1 – число витков первичной катушки;

    ω2 – число витков вторичной катушки;

    l – длина средней магнитной силовой линии, замыкающейся через обе катушки, в метрах;

    S – площадь поперечного сечения сердечника катушки в квадратных метрах;

    μ – магнитная проницаемость сердечника катушки .

 

Между индуктивностями катушек и их взаимной индуктивностью существует следующее соотношение:


где     L1 и L2 – индуктивности катушек в генри;

    К – коэффициент связи катушек, изменяющийся в пределах от 0 до 1 в зависимости от взаимного расположения катушек.

 

Общая индуктивность нескольких катушек, соединенных между собой последовательно, но индуктивно между собой не связанных, определяются по формуле


 При параллельном соединении катушек, не связанных индуктивно друг с другом, общая индуктивность определяется по формуле


 Если две катушки соединены последовательно и индуктивно связаны друг с другом, то их общая индуктивность определяется по формуле


 Знак плюс в этой формуле перед величиной 2М1,2 указывает на согласное включение катушек (направление собственного потока в одной катушке совпадает с направлением собственного потока в другой катушке), а знак минус – на встречное.

Величина энергии, запасенной в магнитном поле катушки, определяется формулой


где     Wм – энергия магнитного поля в джоулях;

    I – ток в амперах;

    L – индуктивность катушки в генри.

Поделитесь этой статьей с друзьями в социальных сетях:
Свяжитесь с автором статьи в социальных сетях:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>