Явление самоиндукции

yavlenie samoinduktsii

60bf220157cd1699449090

Быть одному — это хорошо. Электричество решило, что может разобраться со всем самостоятельно. И в этой статье вы должны понять феномен самоловушки.

Уровень 11, ЕГЭ/ОГЭ

Магнитный поток

Прежде чем говорить об электромагнитной индукции и самообратной индукции, необходимо определить природу магнитного потока.

Представьте, что вы вышли под проливной дождь с венком. Поток воды проходит через обод.

Опыт создания венков.

Когда обод горизонтален, течет много воды. Если он повернут, то поток меньше, так как он не перпендикулярен вертикальной линии.

Кольцевой эксперимент для понимания природы магнитного потока.

Теперь поставим венок вертикально — ни одна капля не пройдет сквозь него (если, конечно, нет ветра).

Попробуйте сделать венок.

Магнитный поток очень похож на поток воды через корону, но мы измеряем только величину магнитного поля через область, а не дождь.

Магнитный поток через область S контура — это скалярная физическая величина, равная произведению

  • Величина вектора магнитной индукции B
  • Поверхность S, через которую проходит поток
  • косинус угла α между направлением магнитной индукции и нормальным вектором (перпендикулярным плоскости поверхности).

Магнитный поток

60bf220217dfb857605021

F — магнитный поток Вб.

B — Магнитная индукция тесла.

S — поверхность м 2

n — вектор нормали (перпендикулярно поверхности) -.

Магнитный поток можно представить как величину, пропорциональную количеству линий магнитного поля, проходящих через определенную область.

В зависимости от угла α магнитный поток положителен (α< 90° ) или отрицательным ( α > 90°). Для α = 90° магнитный поток равен нулю.

Магнитный поток можно изменять, изменяя (вращая) площадь контура, индуктивность поля или положение контура в магнитном поле.

Для неоднородных магнитных полей и плоских контуров магнитный поток находится как сумма магнитного потока, проходящего через площадь каждого сегмента, который может делить поверхность.

Электромагнитная индукция

Электромагнитная индукция — это явление, при котором в замкнутом проводящем контуре возникает ток из-за изменения проходящего через него магнитного потока.

Явление электромагнитной индукции было открыто Майклом Фарадеем в ходе серии экспериментов.

Эксперимент первый. Две катушки были намотаны на одном непроводящем основании таким образом, что витки одной катушки располагались между витками второй катушки. Обмотка первой катушки была закорочена на измеритель тока, а вторая катушка была подключена к источнику тока.

Когда ключ был закрыт и ток протекал через вторую катушку, в первой катушке возникал импульс тока. При открывании ключа также наблюдался импульс тока, но ток протекал через гальванометр в противоположном направлении.

Эксперимент 2: Первая катушка была подключена к источнику тока, а вторая катушка — к гальванометру. Вторая катушка перемещалась относительно первой катушки. Когда катушки сближались или отдалялись друг от друга, регистрировался ток.

Третий эксперимент. Катушки замыкались гальванометром, а магнит перемещался относительно катушек.

Эксперименты с катушками и магнитами

Вот что показали эти эксперименты.

  1. Индуцированные токи появляются только при изменении линий магнитной индукции.
  2. Направление тока отличается при увеличении или уменьшении количества линий.
  3. Сила индуцированного тока зависит от скорости изменения магнитного потока. Само магнитное поле может меняться, и контур может перемещаться в неоднородном магнитном поле.

Почему возникают индукционные токи?

Когда внешние силы действуют на свободную нагрузку, в цепи могут возникать токи. Работа, совершаемая этими силами при перемещении единичного положительного заряда по замкнутой цепи, равна электродвижущей силе (ЭДС).

Таким образом, изменение количества магнитных линий на поверхности, прилегающей к контуру, оказывает на контур ЭЭД, называемую индуктивной ЭЭД.

Самоиндукция

Представьте себе электрическую цепь, параметры которой можно менять. Изменение тока в цепи, например, увеличение розмарина или подключение другого источника питания, изменяет магнитное поле. В результате этого изменения в цепи возникает дополнительный индукционный ток, обусловленный описанной выше электромагнитной индукцией. Это явление называется самопередачей, а результирующий ток — током самопередачи.

Человек магнитных токов в самодвижущемся тренде — это

f = li

Собственный магнитный ток VB.

l — самовоспроизведение схемы gn.

i — поток, поступающий в контур a.

Электронная подготовка к сдаче физики помогает снять стресс перед экзаменом и получить более высокие баллы.

Самостоятельное напряжение — это появление ЭЭД в проводящей цепи, создаваемое в результате изменения тока в самой цепи.

Самоторговля в некоторой степени схожа с бездействием. Как в технике, движущееся тело нельзя мгновенно остановить, так и для самостоятельных сделок поток не может мгновенно приобрести определенное значение.

Представьте себе цепь, состоящую из двух одинаковых ламп, подключенных к источнику тока. Если катушку последовательно подключить ко второй лампе в цепи, то при замыкании цепи произойдет следующее

При размыкании цепи ток быстро уменьшается, а возникающий саморазрушающийся HED препятствует уменьшению магнитного тока. В этом случае индуцированный ток имеет то же направление, что и исходный ток. Самоиндукция часто может быть больше, чем внешняя. Именно поэтому лампы часто горят при выключении света.

ЭМП самоконтейнера

60bf220264fb6957219210

Батуэто. — Напряжение электромагнитного самонапряжения В.

ΔF/Δt — скорость изменения магнитного тока ВБ/с.

di/Δt — скорость контурного тока а/с.

L — саморазвитие gn.

Знак минус в виде закона электромагнитной индукции говорит о том, что индуктивный ЭЭД препятствует изменению магнитного тока, вызванного ЭЭД. Знаки минуса не учитываются при решении расчетных задач.

Индуктивность

Индукция — это способность катушки, цепи или канала накапливать магнитное поле. Он описывает способность проводника сопротивляться электричеству. Самый простой способ сделать это — использовать катушку, так как катушка состоит из контура — витка. Подумайте о магнитных токах и обручах под дождем — магнитные токи создаются в петлях. Если есть поток, то есть и электромагнитная индукция.

Самовоспроизведение контура зависит от его формы и размера, магнитных свойств окружающей среды и не зависит от тока в контуре.

Можно ли увеличить самопроизводство катушек?

Конечно! Например, можно увеличить количество поворотов. В качестве альтернативы в середину катушки может быть помещен железный сердечник.

Как работают катушки?

Вокруг каждого ревматизма создается магнитное поле. Когда трубопроводы помещаются в переменные поля, возникает ток.

Магнитное поле каждой катушки суммируется. Таким образом, вокруг катушки, по которой течет ток, создается сильное магнитное поле. Изменение величины тока в катушке также изменяет окружающий магнитный ток.

Первая проблема.

Диаграмма изменения тока в электрической цепи при давлении 1 м рт. ст. показана на рис. В течение 15-20 секунд найдите «я-сам» — самого себя. Выразите ответ на MV.

Проблема самоотравления

Решение.

В течение 15-20 с интенсивность потока изменялась от 20 ma до 0 ma. Коэффициент самоиндукции равен

60bf2202849cf568109087

Ответ: величина среднеквадратичного значения самоинверсии индуктивности от 15 до 20 с составляет 4 мкВ.

Вопрос 2

Через катушку проволоки протекает постоянный ток силой 2 А. Магнитный поток вектора магнитной индукции через контур, заключенный в катушку из провода, равен 4 мВб. Какова должна быть сила тока, протекающего через катушку, чтобы поток вектора магнитной индукции через эту цепь составлял 6 мВб?

Решение.

Ток через виток катушки создает магнитный поток, равный Ф = LI.

Таким образом, индуктивность катушки составляет

60bf22029bd2c656880920

Тогда, чтобы достичь значения вектора потока 6 мВб, ток должен быть

60bf2202a86ee147553415

ОТВЕТ: для достижения значения вектора магнитного потока 6 мВб необходим ток 3 А.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: