Физика. Электромагнетизм. Часть 2. Электромагнитная индукция, магнитные свойства вещества, электромагнитные колебания и волны. Барсуков В.И. - 12 стр.

UptoLike

Составители: 

LiФ
=
, (5.1)
где L – коэффициент пропорциональности, называемый индуктивностью цепи.
Индуктивность скалярная физическая величина, характеризующая свойство цепи создавать соб-
ственный магнитный поток, когда по цепи течет ток, и численно равная магнитному потоку, созда-
ваемому единичным током: если 1=i , то ФL = .
Индуктивность зависит от формы и размеров цепи и не зависит отсутствие ферромагнетиков) от
тока в цепи. При наличии среды L зависит от магнитных свойств этой среды. Если среда ферромагнит-
ная, то L зависит и от тока в цепи, поскольку от i в этом случае зависит магнитная проницаемость среды
µ. Соотношение (5.1) формально можно распространять и на случай ферромагнитной среды, но следует
помнить, что при прочих равных условиях L = L(i).
В СИ индуктивность измеряется в генри (Гн). Генри индуктивность такой цепи, собственный,
магнитный поток которой равен 1 Вб при токе в цепи 1 А
А1
Вб1
Гн1 =
.
2 Одна ив возможных (но не единственных) схем расчета индуктивности такова. По контуру мыс-
ленно пропускают ток i. Зная форму и размеры контура, вычисляют магнитный поток Ф, сцепленный с
контуром. Сопоставляя Ф с формулой (5.1), находят L.
Пример. Вычислим индуктивность длинного соленоида с неферромагнитным сердечником. При
пропускании по соленоиду тока i в нем создается однородное магнитное поле с индукцией .
0
niB
µ
µ
=
Магнитный поток, пронизывающий один виток, равен Ф = BS, а потокосцепление соленоида равно
,
2
0
2
0
VinlSinBSnlФN µµ=µµ===Ψ
(5.2)
где l длина соленоида; S площадь поперечного сечения; n число витков на единицу длины; V
объем соленоида.
Сопоставляя (5.2) с (5.1), получим
.
2
0
VnL µµ= (5.3)
Замечание. Из (5.3) видно, что магнитная постоянная в СИ измеряется в
м
Гн
:
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 течет изменяющийся ток или индук-
тивность которой изменяется (при наличии в цепи тока).
ЭДС самоиндукции зависит от скорости изменения собственного магнитного потока
()
.Li
d
t
d
d
t
s
==ε (5.4)
При L = const (контур цепи жесткий, отсутствуют ферромагнетики) и I = i(t)
.
d
t
di
L
s
=ε (5.5)
При I = const и L = L(t)
.
d
t
dL
i
s
=ε
(5.6)
Если одновременно изменяется и i, и L, то ЭДС самоиндукции равна
+=ε
dt
dL
i
dt
di
L
s
. (5.7)