Самоиндукция

 Самоиндукция

При любом изменении тока в проводнике возникает ЭДС индукции, которая возбуждается магнитным потоком этого тока. Такое явление называется самоиндукцией.

ЭДС самоиндукции можно найти из формулы

1)

где

L	—	коэффициент самоиндукции, или индуктивность;
Δi/Δt	—	скорость изменения тока.

L зависит от формы и размеров проводника и от свойств среды.

За единицу измерения индуктивности в системе СИ принимается генри (Гн), в СГСМ – сантиметр (см).

1 генри есть индуктивность такого проводника, в котором при изменении тока в 1 ампер за 1 секунду возникает ЭДС самоиндукции, равная 1 вольту;

1 Гн = 109 см

Все формулы этого параграфа даны в системах СГСМ и СИ. Индуктивность соленоида с сердечником:

2)

где

μ	—	магнитная проницаемость;
N	—	число витков;
S	—	площадь поперечного сечения соленоида;
l	—	длина намотки;
k	—	коэффициент, зависящий от отношения длины намотки к диаметру катушки l/d.

Заметим, что при расчете L по формуле (2) учитывается, что величина μ для ферромагнетиков зависит от формы сердечника.

Индуктивность коаксиального кабеля длиной l:

3)

где

R1, R2

—

радиусы внешнего и внутреннего цилиндров.

Индуктивность двухпроводной линии длиной l с радиусом сечения проводов r:

4)

где

а

—

расстояние между осями проводников (при условии r << а).

Энергия магнитного поля вокруг проводника с током:

5)

В пространстве, где имеется магнитное поле, распределена энергия. Плотность энергии однородного магнитного поля (энергия в единице объема) определяется по формулам

6)

Подъемная сила электромагнита:

7)

где

S

—

площадь поперечного сечения наконечника электромагнита.

Вихревые токи (или токи Фуко) – это индукционные токи, возникающие в массивных проводниках, помещенных в изменяющееся магнитное поле.