Общая электротехника. Курахтина Г.С. - 111 стр.

     3.2.4. Энергия магнитного поля

                                   Возникновение ЭДС самоиндукции подчиняется
                              правилу Ленца, т. е. ЭДС самоиндукции препятствует
                              всякому изменению тока в цепи. Из-за этого при вклю-
                              чении цепи ток в ней нарастает не мгновенно до значе-
                                      U
                              ния I = , а в течение определенного времени. По этой
                                       R
                              же причине ток не спадает мгновенно до нуля. При раз-
                              мыкании цепи и в месте разрыва цепи возникает искра
            Рис. 3.26         (в маломощных цепях) или электрическая дуга (в мощ-
                              ных устройствах). График изменения тока при замыка-
нии и размыкании цепи показан на рис. 3.26. В интервале t1 − t 2 ток нарастает, растет и
магнитное поле цепи, на что также расходуется часть энергии источника, которая будет
равна энергии магнитного поля.
      Энергия, расходуемая источником на образование магнитного поля цепи за вре-
мя dt , вычисляется по формуле dA = −eL idt . Когда же ток достигнет конечного значе-
ния, то энергия магнитного поля цепи определяется как
                                           t2

                                      AL = ∫ − eL idt .
                                            t1


     Поскольку
                                                  di
                                       eL = − L      ,
                                                  dt
то
                                       1
                                                  LI 2
                                  AL = ∫ Lidi =        Дж .
                                       0
                                                   2


     3.2.5. Явление взаимоиндукции

                                 Явление взаимоиндукции является частным случаем
                           явления электромагнитной индукции. Две катушки располо-
                           жены рядом. По первой катушке проходит изменяющийся
                           ток. Вокруг нее возникает изменяющееся магнитное поле Ф1,
                           часть которого Ф12 пересекает и вторую катушку, сцеплен-
                           ную с витками первой катушки (рис. 3.27). В этом случае во
                           второй катушке индуктируется ЭДС взаимоиндукции, вы-
                           числяемая по формуле
         Рис. 3.27                                                   dФ12
                                                         eM = − w2        .
                                                                      dt
      Рассмотренное явление называется явлением взаимоиндукции. Если катушки рас-
положены так, что весь магнитный поток первой катушки пронизывает витки второй ка-
тушки (Ф12 = Ф1), – это возможно, когда обе катушки равномерно размещены на торои-
де, – то в данном случае
                                                             i1w1
                                                         d         μa S
               dФ1       dB S      dH1μ a S                    l          w w μ S di1   di
     eM = − w2     = − w2 1 = − w2          = − w2                      = 1 2 a       =M 1.
                dt        dt         dt                         dt           l    dt    dt
                                           111