Šajā stundā mēs uzzinām, kā un kuru pašindukcija tika atvērta, apsveriet pieredzi, ar kuru mēs parādīsim šo parādību, mēs definējam, ka pašindomagnētiskā indukcija ir īpaša elektromagnētiskā indukcijas gadījums. Nodarbības beigās mēs ieviešam fizisku vērtību, kas liecina par pašindukcijas emf atkarību no vadītāja lieluma un formas un uz vidi, kurā diriģents atrodas, I.E. induktivitāte.

Henrijs bija klāt līdz plakanām spolēm no sloksnes vara, ar palīdzību, no kurām tika meklēta jaudas ietekme, stipri izteikta nekā izmantojot stieples solenoīdus. Zinātnieks pamanīja, ka, ja ķēdē spēcīgu spoli, pašreizējā šajā ķēdē sasniedz maksimālo vērtību daudz lēnāk nekā bez spoles.

Fig. 2. Eksperimentālās iekārtas shēma D. HENRY

Att. 2 parāda eksperimentālās iekārtas elektrisko ķēdi, pamatojoties uz kuru jūs varat pierādīt sevis indukcijas parādību. Elektriskā ķēde sastāv no diviem paralēliem savienotiem spuldzēm, kas savienoti ar līdzstrāvas avota atslēgu. Spole ir savienota no viena no spuldzēm. Pēc ķēdes slēgšanas var redzēt, ka gaismas spuldze, kas ir savienota ar spoli, lēnāk izgaismojas nekā otrā spuldze (3. att.).

Fig. 3. Dažādi apgaismojuma spuldzes ķēdes laikā

Ja avots ir atvienots, secīgi savienots gaisma ar spoli, iziet lēnāk nekā otro spuldzi.

Kāpēc spuldzes vienlaicīgi nav savienotas

Kad atslēga ir slēgta (4. attēls), sakarā ar EMF pašindukcijas iestāšanās, strāva gaismas spuldzē ar spoles ir aug lēnāk, tāpēc šis spuldze iedegas lēnāk.

Fig. 4. atslēgas aizvēršana

Atverot atslēgu (5. att.), Pašindukcijas emisija traucē samazināt strāvu. Tāpēc pašreizējais turpina kādu laiku ieplūst. Pašreizējai eksistei ir nepieciešama slēgta cilpa. Ķēdē ir šāda kontūra, tajā ir abas spuldzes. Tāpēc, kad ķēde ir neskaidra, spuldzei jābūt vienādam vienam laikam, un novēroto kavēšanos var izraisīt citi iemesli.

Fig. 5. Blurring atslēgu

Apsveriet procesus, kas notiek šajā ķēdē, aizverot un atverot atslēgu.

1. atslēgas aizvēršana.

Ķēde satur vadošu spoli. Ļaujiet pašreizējam šai vērpjot plūsmas plūsmas pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Tad magnētiskais lauks tiks novirzīts uz augšu (6. att.).

Tādējādi izrādās sava magnētiskā lauka telpā. Kā strāvas pieaugums, pagrieziens būs maiņas magnētiskā lauka eigenceRent. Ja pašreizējais palielinās, tad palielinās arī šī pašreizējā magnētiskā plūsma. Kā zināms, palielinoties magnētiskajam plūsmai, šai ķēdei, elektromotīvi indukcijas spēks rodas šajā ķēdē, un, kā rezultātā, indukcijas strāva. Saskaņā ar valdniekiem, šī strāva tiks novirzīta tādā veidā, ka tā magnētiskais lauks novērš magnētiskās plūsmas izmaiņas, kas pārņem kontūras plakni.

Tas ir, attiecībā uz figūru. 6 pārvērš indukcijas strāvu jānosūta pulksteņrādītāja virzienā (7. att.), Tādējādi novēršot rullīšu pašreizējo pieaugumu. Tāpēc, noslēdzot atslēgu, ķēdes strāva palielinās ne uzreiz sakarā ar to, ka šajā ķēdē ir bremžu indukcijas strāva, kas vērsta pretējā virzienā.

2. Blurring taustiņu

Darbojoties ar atslēgu, strāva ķēdē samazinās, kas noved pie magnētiskā plūsmas samazināšanās caur pagrieziena plakni. Magnētiskās plūsmas samazināšana rada indukcijas un indukcijas strāvas izskatu. Šādā gadījumā indukcijas strāva ir vērsta uz to pašu pusi kā sava kārta. Tas noved pie tā palēnināšanās savā strāvā.

Izeja:kad pašreizējās izmaiņas vadītājs, elektromagnētiskā indukcija parādās tajā pašā diriģentā, kas rada indukcijas strāvu, kas vērsta tādā veidā, lai novērstu jebkādas izmaiņas savā pašreizējā vadībā (8. att.). Tā ir pašindukcijas būtība. Pašplukturis ir īpašs elektromagnētiskās indukcijas gadījums.

Fig. 8. Ķēdes ieslēgšanas brīdis

Formula, lai atrastu magnētisko indukciju tiešā diriģents ar strāvu:

kur - magnētiskā indukcija; - magnētiskā konstante; - pašreizējais spēks; - attālums no diriģenta līdz punktam.

Magnētiskās indukcijas plūsma caur platformu ir:

kur ir virsmas laukums, kas ir caurlaidīgs ar magnētisko plūsmu.

Tādējādi magnētiskās indukcijas plūsma ir proporcionāla pašreizējā vērtībai pētniekā.

Par spoli, kurā - pagriezienu skaits un garums, indukciju magnētiskā lauka nosaka ar šādu attiecību:

Magnētiskā plūsma, ko rada spole ar vairākiem pagriezieniem N.vienāds ar:

Magnētiskā lauka indukcijas formulas aizvietošana šajā izteiksmē mēs saņemam:

Pagriezienu skaita attiecība pret spoles garumu apzīmē ar numuru:

Mēs iegūstam magnētiskās plūsmas galīgo izteiksmi:

No iegūtās saistības var redzēt, ka plūsmas vērtība ir atkarīga no pašreizējās vērtības un spoles ģeometrijas (rādiuss, garums, pagriezienu skaits). Vērtība ir vienāda, tiek saukta par induktivitāti:

Induktivitātes vienība ir Henrija:

Līdz ar to magnētiskās indukcijas plūsma, ko izraisa strāva spolē, ir:

Ņemot vērā EDS indukcijas formulu, mēs iegūstam, ka pašindukcijas EMF ir vienāda ar produkta ātrumu pārmaiņu induktivitātes veikti ar "-" zīmi:

Pašstāvoklis - Tas ir elektromagnētiskās indukcijas izskats vadā, kad pašreizējā plūsma mainās caur šo diriģentu.

Elektroenerģija pašindukcijas Tieši proporcionāls strāvas plūsmas maiņas ātrumam caur vadītāju, kas ņemts ar mīnusa zīmi. Samazina proporcionalitātes attiecību induktivitātekas ir atkarīgs no ģeometriskajiem parametriem diriģenta.

Diriģents ir induktivitāte, kas ir vienāda ar 1 GN, ja ar ātrumu pašreizējo izmaiņām diriģentā, kas ir vienāds ar 1 sekundi, elektromotīvi jauda sevis indukcijas notiek šajā diriģents, kas ir vienāds ar 1 V.

Ar pašindukcijas fenomenu, persona sejas katru dienu. Katru reizi, ieskaitot vai izslēdzot gaismu, mēs tādējādi slēgt vai izplūst ķēdē, bet aizraujošas indukcijas strāvas. Dažreiz šīs straumes var sasniegt tik lielas vērtības, kas iekšpusē slēdža dzirkstošo dzirksteli, ko mēs varam redzēt.

Bibliogrāfija

1. Myakyshev g.ya. Fizika: studijas. 11 cl. vispārējā izglītība. iestādes. - m.: Apgaismība, 2010.
2. Kasyanov V.a. Fizika. 11 cl: students. Vispārējai izglītībai. iestādes. - M.: Drop, 2005.
3. Gentendestein L.e., Dick Yu.i., Fizika 11. - M.: Mnemozin.

1. Interneta portāls myshared.ru ().
2. Interneta portāla fizika.ru ().
3. Interneta portāla festivāls 1September.ru ().

Mājasdarbs

1. Jautājumi 15. punkta beigās (45. lpp.) - Myaktyshev G.Ya. Fizika 11 (skatīt ieteicamās literatūras sarakstu)
2. Induktivitāte Ko diriģents ir 1 Henrijs?

Kas ir EMF pašindukcija?

Saskaņā ar Faraday likumu ℰ Ir. \u003d -. Ja f \u003d Li, tad ℰ Ir. \u003d \u003d \u003d. Ar nosacījumu, ka kontūras induktivitāte pašreizējās maiņas procesā nemainās (I.E., ķēdes ģeometriskās dimensijas un vidēja magnētiskās īpašības), tad nav mainītas), tad

ℰ Ir. = – . (13.2)

No šīs formulas var redzēt, ka, ja induktivitāte no spoles L. pietiekami liels, un pašreizējā maiņas laiks nav pietiekams, tad vērtība ℰ Ir. Tā var panākt lielu vērtību un pārsniegt pašreizējā avota EMS, atverot ķēdi. Tas bija tas efekts, ko mēs novērojām pieredzi 1.

No formulas (13.2) var izteikt L.:

L. = – ℰ Ir./ (D. I./ D. t.),

tiem. Induktivitāte ir vēl viena fiziska nozīme: tas ir skaitliski vienāds ar pašindukcijas EMF ar strāvas maiņas ātrumu, izmantojot ķēdi 1 A 1 s.

Lasītājs: Bet tad izrādās, ka induktivitātes dimensija

[L.] \u003d Gg \u003d.

Apstāties! Izlemiet atsevišķi: A3, A4, B3-B5, C1, C2.

Uzdevums 13.2. Kāda ir induktivitāte no spoles ar dzelzs kodolu, ja laikā d t. \u003d 0,50 ar strāvu ķēdē mainīts no I. 1 \u003d \u003d 10,0 a I. 2 \u003d 5,0 A, tomēr paša indukcijas EMF modulī ir vienāds ar | ℰ Ir.| \u003d 25 V?

Atbildēt: L. = ℰ Ir. "2,5 gg.

Apstāties! Izlemiet atsevišķi: A5, A6, B6.

Lasītājs: Un kas ir punktam ir mīnus zīme formulā (13.2)?

Fig. 13.6

Autors: Apsveriet jebkuru vadošu ķēdi, caur kuru pašreizējās plūsmas. Izvēlēties apejošana Kontūru - vai pretēji pulksteņrādītāja virzienam (13.6. Att.). Atgādināt: Ja pašreizējā virziens sakrīt ar izvēlēto apvedceļa virzienu, strāva tiek uzskatīta par pozitīvu, un, ja nav negatīva.

Mainīt pašreizējo D. I \u003d I. Kon. - I. NCH \u200b\u200bir arī algebriska vērtība (negatīva vai pozitīva). EMF pašindukcijas ir darbs, ko veic Vortex lauks, pārvietojot vienu pozitīvu maksu ar kontūru gar kontūras daļas virzienu. Ja Vortex lauka spriedze ir vērsta pa ķēdes virzienu ap kontūru, tad šis darbs ir pozitīvs, un, ja pretējs ir negatīvs. Tādējādi mīnus zīme formulā (13.2) rāda, ka vērtības d I. un ℰ Vienmēr ir dažādas pazīmes.

Mēs to parādīsim piemēros (13.7. Att.):

bet) I. \u003e 0 un d I. \u003e 0, tas nozīmē ℰ Ir. < 0, т.е. ЭДС самоиндукции «включена» навстречу направлению обхода;

b) I. \u003e 0 un d I. < 0, значит, ℰ Ir. >

in in) I. < 0, а D|I | \u003e 0, ti. Pašreizējais modulis palielinās, un pašreizējā pati par sevi kļūst par "vairāk negatīvu". Tāpēc D. I. < 0, тогда ℰ Ir. \u003e 0, ti. Pašindukcijas emf "iekļauts" gar apvedceļa virzienu;

d) I. < 0, а D|I | < 0, т.е. модуль тока уменьшается, а сам ток становится все «менее отрицательным». Значит, DI. \u003e 0, tad ℰ Ir. < 0, т.е. ЭДС самоиндукции «включена» навстречу направлению обхода.

Uzdevumiem, ja iespējams, jums vajadzētu izvēlēties šādu virzienu apejot, lai strāva būtu pozitīva.

Uzdevums 13.3. Ķēdē 1. attēlā. 13,8, l. 1 \u003d 0,02 gn un L. 2 \u003d 0,005 GN. Kaut kādā brīdī pašreizējā I. 1 \u003d 0,1 A un palielinās ar ātrumu 10 A / S, un pašreizējo I. 2 \u003d 0,2 A un palielinās ar ātrumu 20 A / S. Atrast pretestību R..

	b. Fig. 13,8 risinājums. Tā kā abu strāvu pieaugums, tad abās spolēs ir pašindukcijas emf ℰ Ir. 1
L. 1 \u003d 0,02 gn L. 2 \u003d 0,005 GN I. 1 \u003d 0,1 a I. 2 \u003d 0,2 a d I. 1 / D. t. \u003d 10 a / s d I. 2 / D. t. \u003d 20 A / S
R \u003d. ?

un ℰ Ir. 2 iekļautas strāvas I. 1 I. I. 2 (13.8. Att., b.), kur

|ℰ Ir. 1 | \u003d; | ℰ Ir. 2 | = .

Izvēlieties pulksteņrādītāja virzienā (sk. 13.8. Att., b.) un uzklājiet otro Kirchhoffa noteikumu

–|ℰ Ir. 1 | + | ℰ Ir. 2 | = I. 1 R - I. 2 R. ,

R. = |ℰ Ir. 2 | - | ℰ Ir. 1 | / (I. 1 - I. 2) = =

1 oms.

Atbildēt: R. = "1 omi.

Apstāties! Izlemiet vienatnē: B7, B8, C3.

Uzdevums 13.4. Spoles pretestība R. \u003d 20 oms un induktivitāte L. \u003d 0,010 gg ir mainīgā magnētiskā laukā. Ja šajā laukā izveidotais magnētiskais plūsma palielinājās par DF \u200b\u200b\u003d 0,001 WB, strāva spolē palielinājās D I \u003d. 0.050 A. Kāda veida maksu pagāja šajā laikā ar spoli?

Fig. 13.9

dukci |ℰ Ir.| \u003d. Un ℰ Ir. "Ieslēgt", lai apmierinātu ℰ I.Tā kā ķēdes strāva palielinājās (13.9. Att.).

Veikt virzienu, kas skata kontūru pulksteņrādītāja virzienā. Tad saskaņā ar otro Kirchhoffu, mēs saņemam:

|ℰ I.| – |ℰ Ir.| = Ir ,

I. = (|ℰ I.| – |ℰ Ir.|)/R. = .

Maksa q.Laikā, kad dodas caur spoli d t., vienāds

q \u003d I.D. t. =

Atbildēt: 25 μekl.

Apstāties! Izlemiet atsevišķi: B9, B10, C4.

13.5. Uzdevums. Spole ar induktivitāti L. un elektriskā pretestība R. Savienots ar taustiņu uz pašreizējo avotu ar EDC ℰ . Šobrīd t.\u003d 0 atslēga ir slēgta. Kā pašreizējais tiek mainīts laika gaitā I. Ķēdē tūlīt pēc atslēgas slēgšanas? Pēc ilgu laiku pēc slēgšanas? Novērtējiet pašreizējā ķēdē raksturīgo laiku. Pašreizējā avota iekšējo pretestību var atstāt novārtā.

Fig. 13.10

Fig. 13.11

Tūlīt pēc atslēgas aizvēršanas I. \u003d 0, lai jūs varētu apsvērt "ℰ / L.. Pašreizējais palielinājums ar nemainīgu ātrumu ( I. = (ℰ / L.)t.; Att. 13.11).

Kad slēdzis ir aizvērts 1. attēlā redzamā ķēdē, notiks elektriskā strāva, kuru virziens tiek parādīts ar vienām bultiņām. Ar Advent pašreizējo, magnētiskā lauks notiek, indukcijas līnijas, kuru krustojas vadītājs un izraisa elektromotīvi spēku tajā (EMF). Kā tas tika norādīts rakstā "Elektromagnētiskās indukcijas parādība", šo EMF sauc par pašindukciju EMF. Tā kā jebkurš inducēts EMF saskaņā ar Lenza noteikumu ir vērsta pret cēloni, tas radīja to, un šis iemesls būs EMF elementu akumulators, tad spoles pašindukcijas EMF tiks novirzīta pret akumulatora EDC . Virziens sevis indukcijas EMF 1. attēlā redzams dubultās bultas.

Tādējādi strāva ir uzstādīta ķēdē nav nekavējoties. Tikai tad, kad ir izveidota magnētiskā plūsma, vada krustojums ar magnētiskajām līnijām apstāsies un pašindukcijas EMF pazudīs. Tad ķēde plūst nemainīgu strāvu.

2. attēlā redzams DC grafiskais attēls. Saskaņā ar horizontālo asi, laiks tiek atlikts, gar vertikālo asi - strāvu. No skaitļa var redzēt, ka, ja pirmajā brīdī strāva ir 6 A, tad trešais, septītais, un tā tālāk, tas būs vienāds ar 6 A.

3. attēlā redzams, kā strāva ir uzstādīta ķēdē pēc ieslēgšanas. EMF Selfinducia, kas vērsta uz elementa akumulatora iekļaušanas brīdī, vājina strāvu ķēdē, un tāpēc pašreizējā laikā tiek ieslēgta nulle. Tālāk, pirmajā brīdī, strāva ir 2 A, otrajā brīdī - 4 A trešajā - 5 A, un tikai pēc kāda laika ķēdē ir iestatīts uz 6 A.

3. attēls. Pašreizējais palielināšanas grafiks ķēdēs, ņemot vērā pašindukcijas EMF	4. attēls. Self-indukcijas EMF ķēdes atvēršanas brīdī ir vērsta tāda pati ar sprieguma avota EMF

Atverot ķēdi (4. attēls), izzūdošā strāva, kuru virziens ir redzams ar vienu bultiņu, samazinās magnētisko lauku. Šis lauks, samazinoties no dažām vērtībām uz nulli, vēlreiz atiesteiktu diriģentu un izraisīs pašindukcijas EMF tajā.

Kad elektriskā ķēde ir izslēgta ar pašindukcijas induktivitāti, pašindemokrāts tiks novirzīts uz to pašu pusi kā sprieguma avota EMF. Pašnodarbināšanas EMF virziens ir parādīts 4. attēlā ar dubultu bultiņu. EMF pašindukcijas darbības rezultātā pašreizējā ķēdē nav nekavējoties.

Tādējādi EMF pašindukcija vienmēr ir vērsta pret cēloni, tas radies. Ievērojot šo īpašumu, viņi saka, ka pašindukcijas EMF reaģē.

Grafiski mainās pašreizējā mūsu ķēdē, ņemot vērā pašindukcijas EMF, kad tas ir aizvērts, un ar nākamo atvēršanu astotajā daļā brīdis ir parādīts 5. attēlā.

5. attēls. Ķēdes pieauguma un pazušanas grafika ķēdē, ņemot vērā pašindukcijas EMF	6. attēls. Indukcijas strāvas atverot ķēdi

Atverot ķēdes, kurās ir liels skaits pagriezienu un masveida tērauda serdeņi vai, kā viņi saka ar augstu induktivitāti, pašindukcijas emfs var būt daudzas reizes vairāk nekā EDS sprieguma avots. Pēc tam atverot gaisa plaisu starp nazi un fiksētu cept no smalcinātāja, un parādījās elektriskā loka izkustā vara daļas chopper, un, ja nav korpusa uz chopper, var būt a Cilvēka roka (6. attēls).

EMF pašindukcijas ķēdē spoles, elektromagnēts un tā var tikt sadursta. Lai izvairītos no tā, dažās no komutācijas ierīcēm, tas ir apmierināts ar aizsardzību pret pašnodarbināšanas EMF formā ar īpašu kontaktu, kas aizver elektromagnētu tinumu, kad tas ir izslēgts.

Jāatceras, ka pašindukcijas EMF izpaužas ne tikai ķēdes brīžos, bet arī visos pašreizējo izmaiņu veidos.

Pašpārvaldes lielums EMF ir atkarīgs no ātruma izmaiņām ķēdē. Piemēram, ja vienai pašai ķēdei vienā gadījumā 1 sekunde, strāva ķēdē mainījās no 50 līdz 40 A (the.e 10 a) un citā gadījumā, no 50 līdz 20 A (ti., pie 30 a) , otrajā gadījumā ķēdē tiks izraisītas trīs reizes sevis indukcijas.

Pašnodarbināšanas EMF vērtība ir atkarīga no pašas ķēdes induktora. Ķēdes ar augstu induktivitāti ir ģeneratoru, elektromotoru, transformatoru un indukcijas spoles ar tērauda serdeņiem. Mazākā induktivitāte ir taisnstilba vadītāji. Īsi taisnās vadošie vadītāji, kvēlspuldzes un elektriskās apkures ierīces (krāsnis, flīzes) ar induktivitāti praktiski nav tur un izskatu pašindukcijas EMF tiem gandrīz nav novērota.

Magnētiskā plūsma, pīrsings kontūru un izraisīt pašindukcijas tajā, proporcionāli strāvai plūst caur kontūru:

F \u003d. L. × I. ,

kur L. - proporcionalitātes koeficients. To sauc par induktivitāti. Mēs definējam induktivitātes dimensiju:

Om × s citādi sauc par Henriju (GG).

1 Henrijs \u003d 10 3; Milligeni (MGN) \u003d 10 6 Microgyry (ICGN).

Induktivitāte, izņemot Henriju, mēra centimetros:

1 Henrijs \u003d 10 9 cm.

Tātad, piemēram, 1 km telegrāfa līnijas ir induktivitāte 0,002 gn. Lielo elektromagnētu tinumu induktivitāte sasniedz vairākus simtus henriju.

Ja strāva ķēdē ir mainījusies uz δ i., magnētiskā plūsma mainīsies ar δ f vērtību:

Δ f \u003d. L. × Δ i. .

Pašnodarbināšanas EMF lielums, kas parādīsies ķēdē, būs vienāds ar (Formula EMF pašindukcija):

Ar vienotu izmaiņas laikā, izteiksme būs nemainīga un to var aizstāt ar izteiksmi. Tad ir atrodama pašnodarbinātā EMF absolūtā vērtība, kas notiek ķēdē:

Pamatojoties uz pēdējo formulu, ir iespējams noteikt induktivitātes vienību - Henry:

Vadītājs piemīt 1 GN induktivitāte, ja vienādi mainās pašreizējā kārtība ar 1 un 1 sekundi, to izraisa pašindukcijas EMF 1 V.

Kā mēs redzējām iepriekš, EMF pašindukcija notiek DC ķēdē tikai pēc tās iekļaušanas, izslēgšanas un ar visu tās izmaiņām mirkļiem. Ja pašreizējā ķēdes vērtība ir nemainīga, tad vadītāja magnētiskā plūsma ir nemainīga, un pašindukcijas EMF var nenotikt (kopš to mirkļiem pašreizējās pārmaiņas EMF pašindukcijas ķēdē traucē Ar pašreizējām izmaiņām tas ir, tai ir savdabīga pretestība.

Bieži praksē ir gadījumi, kad ir nepieciešams veikt spoli, kurai nav induktivitātes (papildu pretestības elektriskajām mērīšanas ierīcēm, risostātu un tamlīdzīgu spraudņa izturība. Šādā gadījumā tiek izmantots bošs spolžu tinums (7. attēls)

Pašnodarbināšanas fenomens

Ja maiņstrāva tiek nodota uz spoles, tad magnētiskā plūsma, spoles iekļūšana, izmaiņas. Tāpēc EMF indukcija notiek tajā pašā diriģentā, ar kuru notiek mainīgā strāva. Šo parādību sauc par pašstāvoklis.

Kad pašindukcijas vadošajai shēmai ir dubultā loma: tā plūst pašreizējo izraisošo indukciju, un indukcijas EMP parādās tajā. Mainīgais magnētiskais lauks inducē EMF, jo vadītājs, saskaņā ar kuru pašreizējās plūsmas, izveidojot šo lauku.

Pašreizējā palielināšanas brīdī Vortex elektriskā lauka spriedze saskaņā ar Lenzu noteikumu ir vērsta pret strāvu. Līdz ar to tajā brīdī Vortex lauks novērš strāvas pieaugumu. Gluži pretēji, brīdī, kad tiek samazināts pašreizējais, Vortex lauks to atbalsta.

Tas noved pie tā, ka tad, kad ķēde ir slēgta, satur nemainīgu EMF avotu, noteikta pašreizējās vērtības vērtība nav instalēta nekavējoties, bet pakāpeniski laika gaitā (9. att.). No otras puses, ja avots ir atvienots, pašreizējā slēgtās ķēdēs netiek pārtraukta uzreiz. Iegūtā pašindukcijas EMF var pārsniegt avota EMF, jo izmaiņas pašreizējā un tā magnētiskā laukā, kad avots ir izslēgts, ir ļoti ātri.

Self-indukcijas parādība var novērot vienkāršos eksperimentos. 10. attēlā redzams divu identisku lampu paralēlās iekļaušanas diagramma. Viens no tiem ir savienots ar avotu, izmantojot rezistoru. R.un otrs - konsekventi ar spoli L. ar dzelzs kodolu. Kad atslēga ir aizvērta, pirmais lampa mirgo gandrīz uzreiz, un otrais - ar ievērojamu iegūšanu. Pašnodarbināšanas EMF šīs luktura ķēdē ir liels, un pašreizējais netiks nekavējoties sasniegs maksimālo vērtību.

Self-indukcijas EMF parādīšanās atklāšanas laikā var novērot eksperimentā ar ķēdi, kas shematiski parādīts 11. attēlā. Darbojoties ar spoles atslēgu L. Rodas pašindukcijas emds, kas atbalsta sākotnējo strāvu. Rezultātā atvēršanas laikā caur galvanometru plūst strāva (downer), kas vērsta pret sākotnējo strāvu atvēršanai (cietā bultiņa). Turklāt pašreizējā strāva, kad ķēde ir neskaidra, pārsniedz strāvas izturību caur galvanometru ar slēgtu atslēgu. Tas nozīmē, ka EMF pašpietiekamība E. Ir vairāk EMS. E. Akumulatora elementi.

Induktivitāte

Magnētiskā indukcijas vērtība B.Izveidots ar strāvu jebkurā slēgtā cilpā ir proporcionāls strāvas stiprumam. Kopš magnētiskā plūsma F. Proporcionāli IebildumsTad to var apgalvot

~ \\ Phi \u003d l \\ cdot i \\),

kur L. - proporcionalitātes koeficients starp pašreizējo vadības ķēdē un to radīto magnētisko plūsmu, iekļūstot šo ķēdi. Vērtību L sauc par induktivitāti kontūras vai tās pašnodarbināšanas koeficientu.

Izmantojot elektromagnētiskās indukcijas likumu, mēs iegūstam vienlīdzību:

\\ (~ E_ (IS) \u003d - FRAC (DELTA PHI) (\\ DELTA T) \u003d - L CDOT FRAC (DELTA I) (Delta t) \\ t),

No iegūtās formulas no tā izriet, ka

induktivitāte - Tas ir fizisks daudzums, skaitliski vienāds ar pašindukcijas EMF, kas notiek ķēdē, kad pašreizējās izmaiņas par 1 un 1 sekundēm.

Induktivitāte ir līdzīga elektriskajai jaudai, ir atkarīga no ģeometriskajiem faktoriem: diriģenta lielums un tā forma, bet tieši tieši tieši no strāvas spēka vadībā. Papildus ģeometrijai diriģenta, induktivitāte ir atkarīga no magnētiskajām īpašībām vidē, kurā diriģents atrodas.

Indukcijas iekārta C saukta Henrija (GG). Diriģenta induktivitāte ir 1 gn, ja tajā, kad strāva tiek mainīta līdz 1 un 1 s ir EMF pašindukcijas 1 uz:

1 gg \u003d 1 V / (1 A / C) \u003d 1 V · C / A \u003d 1 OHM · C

Magnētiskā lauka enerģija

Mēs atrodam enerģiju, kas elektriskā strāva vadītājs ir. Saskaņā ar Enerģētikas saglabāšanas likumu pašreizējā enerģija ir vienāda ar enerģiju, ka pašreizējam avotam ir jāmaksā (galvaniskā elements, ģenerators elektrostacijā utt.) Par strāvas izveidi. Ja pašreizējā apstāšanās šī enerģija tiek piešķirta vienā vai citā formā.

Strāvas enerģija, kas tagad ir runa, tagad ir diezgan atšķirīga nekā enerģija, kas atdalīta ar pastāvīgu strāvu ķēdē siltuma formā, kuru summa ir noteikta ar Jušle-Lenza likumu.

Kad ķēde ir slēgta, kurā ir nemainīgs EMF avots, enerģijas avota enerģija sākotnēji tiek iztērēta strāvas izveidei, ti, vadītāja elektronu kustībai un magnētiskā lauka veidošanai, kas saistīta ar pašreizējo, veidošanos kā daļēji palielināt diriģenta iekšējo enerģiju, ti, uz apkures. Pēc pastāvīgas pašreizējās spēka vērtības avota enerģija tiek patērēta tikai uz siltuma izvēli. Pašreizējā enerģija vairs nav mainīta.

Ļaujiet mums uzzināt tagad, kāpēc tas ir nepieciešams, lai tērētu enerģiju, lai izveidotu pašreizējo, ti. Ir nepieciešams strādāt. Tas ir izskaidrojams ar to, ka tad, kad ķēde ir aizvērta, kad pašreizējais sāk augt, vadītājs darbojas pret elektrisko lauku, kas izveidots diriģentā sakarā ar pašreizējo avotu. Lai pašreizējā strāva būtu vienāda I., Pašreizējam avotam ir jāstrādā pret spēkiem Vortex laukā. Šis darbs un iet uz pašreizējās enerģijas pieaugumu. Vortex lauks rada negatīvu darbu.

Darbojoties ķēdē, pašreizējā pazūd un Vortex lauks nodrošina pozitīvu darbību. Enerģijas uzglabāto strāvu izceļas. To atklāj spēcīgs dzirkstele, kas notiek, kad ķēde ir neskaidra ar augstu induktivitāti.

Atrodiet pašreizējās enerģijas izteiksmi I. L..

Darbs Betveic avots ar EMF E. Īsu laiku δ t.vienāds ar:

\\ (~ A \u003d e \\ cdot i \\ cdot \\ delta t \\). (viens)

Saskaņā ar enerģijas taupīšanas likumu šis darbs ir vienāds ar pašreizējās enerģijas pieauguma summu δ W. M un siltuma daudzums atbrīvots \\ (~ Q \u003d i ^ 2 \\ cdot r \\ cdot deltta t \\):

\\ (~ A \u003d \\ delta w_m + q \\). (2)

Līdz ar to pašreizējās enerģijas pieaugums

\\ (~ \\ DELTA W_M \u003d A - Q \u003d i \\ CDOT \\ DELTA T \\ CDOT (E - I \\ CDOT R).). (3)

Saskaņā ar OMM likumu par pilnu ķēdi

\\ (~ I \\ cdot r \u003d e + e_ (ir) \\ t). (četri)

kur \\ (~ e_ (IS) \u003d - L \\ CDOT FRAC (DELTA I) (DELTA T) \\ t) - EMF pašindukcijas. Nomainot vienādojumā (3) I ∙ R. Viņa nozīme (4), mēs saņemam:

\\ (~ \\ DELTA W_M \u003d I \\ CDOT \\ DELTA T CDOT (E - E_ (IS)) \u003d - E_ (IS) \\ CDOT I \\ CDOT \\ DELTA T \u003d L \\ CDOT I \\ CDOT DELTA I \\ T (pieci)

Par atkarības diagrammu L ∙ I. no I. (12. att.) Enerģijas pieaugums δ W. M skaitliski vienāds ar taisnstūra laukumu aBCD. ar pusēm L ∙ I. un Δ. I.. Pilnīga enerģijas maiņa palielinot strāvu no nulles līdz I. 1 skaitliski vienāds ar trijstūra laukumu Auzas ar pusēm I. 1 I. L.∙I. viens. Līdz ar to

\\ (~ W_m \u003d FRAC (L cdot i ^ 2_1) (2) \\ t).

Pašreizējā enerģija I.Pašreizējā induktivitātes ķēdē L., vienāds

\\ (~ W_m \u003d FRAC (L cdot i ^ 2) (2) \\ t).

Magnētiskā lauka enerģija, kas noslēgta ar lauka okupēto kosmosa vienību, tiek saukts par to lielapjoma blīvums magnētiskā lauka ω m:

(~ omega_m \u003d FRAC (W_M) (V) \\ t).

Ja magnētiskais lauks ir izveidots solenoīda garuma iekšpusē l. un krasta teritorija S., pēc tam, ņemot vērā, ka solenoida induktivitāte (~ L \u003d FRAC (MU_0 CDOT N ^ 2 \\ CDOT S) (L) \\ t) un magnētiskā lauka indukcijas vektora moduli solenoidā \\ t ~ B \u003d FRAC (MU_0 CDOT N \\ CDOT I) (L) \\ t), Get

(~ I \u003d FRAC (B CDOT L) (MU_0 \\ CDOT N); W_M \u003d FRAC (L CDOT I ^ 2) (2) \u003d FRAC (1) (2) \\ TDOT FRAC ( \\ MU_0 CDOT N ^ 2 \\ CDOT S) (L) \\ T CDOT \\ pa kreisi (FRAC (B CDOT L) (MU_0 CDOT N) \\ T pa labi) ^ 2 \u003d FRAC (B ^ 2) (2 \\ t CDOT MU_0) CDOT S CDOT L \\ t

Kā V \u003d s ∙ l, tad magnētiskā lauka enerģijas blīvums

\\ (~ omega_m \u003d FRAC (B ^ 2) (2 \\ CDOT MU_0) \\ t).

Elektriskās strāvas radītajam magnētiskajam laukam ir enerģija, kas ir tieši proporcionāls pašreizējā spēka pašreizējam. Magnētiskā lauka enerģijas blīvums ir proporcionāls magnētiskās indukcijas laukumam.

Literatūra

1. Zhilko v.v. Fizika: studijas. 10. CL rokasgrāmata. vispārējā izglītība. shk. ar rus. Yaz. Mācīšanās / v.v. Zhilko, A.V. Lavrinenko, L.g. Markovich. - Mn: Nar. Asveta, 2001. - 319 p.
2. Myaktyshev, g.ya. Fizika: elektrodinamika. 10-11 cl. : Pētījumi. Padziļinātu pētījumu par fiziku / g.ya. Myaktyshev, A.3. Sinyakov, V.a. Slobodskovs. - M.: Drop, 2005. - 476 p.