inducție reciprocă - studopediya

Curentul electric care circulă în circuit închis, creează în jurul său un câmp magnetic de inducție, care, potrivit Biot-Savart-Laplace, proporțională cu curentul. Cuplat cu conturul fluxului magnetic, prin urmare, proporțională cu curentul în circuit:

în care factorul de proporționalitate se numește inductanță buclă. Factorul de proporționalitate între o schimbare în curent și modificarea fluxului generat de acest curent - inductanța

După cum sa discutat deja, fenomenul de inducție electromagnetică se observă la fiecare schimbare a fluxului magnetic, indiferent de ceea ce a cauzat această schimbare.

Dacă un circuit care curge un curent variabil in timp, un câmp magnetic modificări ale curentului și, prin urmare, fluxul magnetic printr-o suprafață delimitată de conturul.

Apariția electromotoare induse în bucla conductorului în acesta atunci când schimbă fenomen curent se numește auto-inducție.

Circuitul fluxului magnetic datorită propriului său curent (legat de contur) este proporțională cu inducție magnetică, care, la rândul său, în conformitate cu Biot-Savart-Laplace proporțională cu curentul.

. unde L este coeficientul de auto-inductanță sau inductanță „geometric“ caracteristic conductor, deoarece depinde de forma și dimensiunea sa, precum și proprietățile magnetice ale mediului.

Când se modifică intensitatea curentului și cuplat la un circuit de curgere și, prin urmare, o auto-inducție apare CEM. Dacă circuitul greu ferromagnets absent, distribuția și proprietățile magnetice ale mediului sunt constante, inductanță L = const.

- (-) semn reflectă faptul că, în prezența inductanței lanț încetinește schimbarea curentă în ea.

Calculăm inductanța solenoid lung, astfel încât în ​​interiorul cutiei poate fi considerată omogenă și efecte de margine neglijate. Să presupunem că întreaga lungime a solenoidului L, numărul total de spire N, aria secțiunii transversale S, permeabilitatea magnetică a materialului magnetic umplerea volumului solenoidului.

Fluxul magnetic prin înfășurările solenoidului și, prin urmare, inductanța este. unde V - un solenoid.

Proprietăți inductive au orice conductoare reale, dar valoarea maximă inductanță pentru solenoid, astfel încât fenomenul de auto-inducție este mai pronunțată în circuitele care conțin aceste elemente.

Circuit închis care cuprinde o sursă de constantă emf, iar rezistența solenoid (ris.113).

Așa cum sa discutat, de inducție EMF apare la orice modificare a fluxului magnetic, indiferent de motivul pentru care cauzează schimbarea. Apoi, în conformitate cu legea de conservare a energiei, în curentul de circuit este definit ca sursă, și auto-induse de EMF :. .

Apoi. Integra, având în vedere că la t = 0 I = 0 U = -. și o valoare de curent constant.

În consecință, curentul în circuit nu este stabilită imediat, și crescând exponențial la o valoare constantă (ris.114).

RIS.113 RIS.114 RIS.115

Când a deschis, intensitatea curentului de circuit este, de asemenea, scade exponențial pentru ceva timp:

. în cazul în care la fel, pentru acest circuit, aceeași valoare se numește timp de relaxare.

La o valoare ridicată inductanță și o mică deschidere de timp curenții de circuit inductanță poate atinge valori foarte mari, astfel încât există un termen „extracurrents“ auto-inducție.

Dacă circuitul conductor sau conductorii sunt suficient de apropiate, atunci schimbarea de curent într-una dintre ele, printr-o suprafață delimitată de fluxul magnetic al doilea schimbare și, în consecință, apare un curent de inducție. Aceste circuite sunt numite „legat“ sau cuplate inductiv (ris.115).

Câmpul magnetic generează un prim flux de curent prin suprafața celui de al doilea circuit, și vice-versa.

L21 și L12 - numite coeficienți de inducție reciprocă depinde de forma geometrică, dimensiunile, dispunerea reciprocă a circuitelor și a caracteristicilor magnetice ale mediului.

Calculele și experimentele arată că, la o valoare constantă a acestor parametri coeficienți de inducție reciprocă sunt egale L21 = L12.

Această proprietate a coeficienților de inducție reciprocă pot simplifica foarte mult calculul coeficienților în sine, precum și fluxul magnetic și, prin urmare, această ecuație se numește teorema de reciprocitate.

Fenomenul inductivitatea mutuală a două bobine (ris.120) înfășurat pe un miez comun, este transformatoarele de bază sunt utilizate pe scară largă dispozitive pentru ridicarea sau coborârea tensiunii de curent alternativ.

articole similare