Физика. Электричество и магнетизм. Барсуков В.И - 125 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

где
l
– длина соленоида;
S
– площадь поперечного сечения;
n
– число витков на единицу длины;
V
–
объём соленоида.
Сопоставляя (5.5.2) с (5.5.1), получим
.
2
0
VnL
µµ=
(5.5.3)
Из (5.5.3) видно, что магнитная постоянная в СИ измеряется в Гн/м:
µ
=µ
Vn
L
2
0
→
м
Гн
м
м
1
Гн
3
2
=
⋅
.
3. Явление самоиндукции заключается в возникновении дополнительной ЭДС (ЭДС самоиндукции)
и обусловленного ею тока (тока самоиндукции) в цепи, по которой течёт изменяющийся ток или индук-
тивность которой изменяется (при наличии в цепи тока).
ЭДС самоиндукции зависит от скорости изменения собственного магнитного потока:
( )
.
Ф
Li
dt
d
dt
d
s
−=−=ε
(5.5.4)
При
L
= const (контур цепи жёсткий, отсутствуют ферромагнетики) и
I = i
(
t
)
.
dt
di
L
s
−=ε
(5.5.5)
При
I =
const
и
L = L
(
t
)
.
dt
dL
i
s
−=ε
(5.5.6)
Если одновременно изменяется и
i
, и
L
, то ЭДС самоиндукции равна
+−=ε
dt
dL
i
dt
di
L
s
. (5.5.7)
Знак минус указывает на то, что при увеличении тока или индуктивности цепи полярности ЭДС са-
моиндукции и ЭДС источника, создающего ток, противоположны; при уменьшении тока или индуктив-
ности – одинаковы.
Соотношение (5.5.5) позволяет дать динамическое определение индуктивности. Если
1=
dt
di
, то
s
L
ε=
. Индуктивность численно равна абсолютной величине ЭДС самоиндукции, возникающей в цепи
при единичной скорости изменения тока. Приведённое определение справедливо в отсутствие ферро-
магнетиков, когда
L
не зависит от тока.
Самоиндукция в электромагнетизме играет такую же роль, как и инерция в механике. Вследствие
самоиндукции установление и исчезновение тока в цепи, а также любое его изменение происходит не
мгновенно, а постепенно.
5.6. УСТАНОВЛЕНИЕ И ИСЧЕЗНОВЕНИЕ ТОКА В ЦЕПИ
1. Схема опыта по наблюдению токов самоиндукции дана на рис. 5.12, где ε
–
источник тока;
L
–
катушка индуктивности; Г – нуль-гальванометр; K – ключ. При замкнутом ключе ток от источника ε
проходит через катушку и гальванометр в направлениях, указанных на рисунке сплошными стрелками.
После отключения источника ε, в катушке возникает ток самоиндукции
S
i
, направленный согласно за-
кону Ленца в ту же сторону, что и ток от источника ε
.
Этот ток целиком проходит через гальванометр, где его направление противоположно первона-
чальному току
i
Г
(ответвляться в источник ток самоиндукции не может, так как ключ K разомкнут). В
результате гальванометр даёт отброс в противоположную сторону. Ток самоиндукции при замыкании
на этой схеме заметен гораздо хуже, так как он делится между источником тока и гальванометром, при-
Рис. 5.13
L
R
2
1
П
ε
Рис. 5.12
ε
L
K

Страницы