Конспекты лекций по физике. Лукс Р.К. - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

47
напряженности
E
внешнего электрического поля направлен вверх, а сила тока и
соответственно вектор магнитной индукции
B
возрастают по модулю (рис. 10.3). Согласно
первому уравнению Максвелла переменное магнитное поле создает в окружающем
пространстве вихревое электрическое поле. Направление линий
вихр
E
этого поля показано на
рис. 10.3. Как видно из рисунка, около осевой линии проводника в его центральной части линии
E
и
вихр
E
направлены в противоположные стороны, а в близи поверхности проводника – в
одну сторону. Это и приводит к ослаблению плотности тока в центральной части и его
возрастанию около поверхности проводника.
10.3. Явления самоиндукции и взаимоиндукции
Возьмем контур, по которому протекает ток I . Он
создает в окружающем пространстве магнитное поле,
линии которого пронизывают плоскость контура
(рис.10.4). Возникающий при этом поток получил
название магнитного потока самоиндукции ФS, так как
сам ток индуцирует этот магнитный поток. Под явлением
самоиндукции можно понимать возникновение магнитного
потока самоиндукции при протекании по цепи тока. В случае, когда контур содержит N
витков, используется понятие потокосцепления ψS самоиндукции (ψS = NФS). Оказывается, что
ψS и I прямо пропорциональны друг другу и поэтому можно записать
ψ
S = LI,
где коэффициент пропорциональности L называют индуктивностью контура. Он описывает
способность контура создавать потокосцепление самоиндукции и равен отношению
ψ
S и I:
I
L
S
.
Индуктивность контура зависит от геометрических размеров контура и от магнитных
свойств среды.
Самоиндукцией называют также явление возникновения ЭДС индукции в том контуре,
по которому протекает
переменный ток. Возникающие при этом ЭДС индукции
ε
i
и индуктивный ток I
I называют ЭДС самоиндукции
ε
S
и током самоиндукции I
S. Для них
можно записать
dt
dI
R
L
R
I
dt
dI
L
dt
d
S
S
S
S
,
. (10.6)
Из формулы (10.6) следует, что любое изменение тока в
цепи тормозится, и тем сильнее, чем больше индуктивность цепи
и меньше ее сопротивление.
Пусть в пространстве находится два проводящих контура
1 и 2 (рис. 10.5). Если пропустить по контуру 1 ток I
1, то часть
линий вектора магнитной индукции
1
B
, созданного током I1
магнитного поля, будет пересекать плоскость второго контура.
вследствие чего возникает потокосцепление ψ21 взаимной индукции, которое прямо
пропорционально силе тока I1:
ψ21 = L21I1. (10.7)
Если пропустить ток I2 по второму контуру, то аналогичные рассуждения приведут к
следующей формуле:
Ψ12 = L12I2. (10.8)
Рис. 10.4
Рис. 10.5

Страницы