Чему равняется эдс самоиндукции

Самоиндукция: – явление возникновения ЭДС индукции в контуре при изменении магнитного потока, вызванном изменением тока, проходящего через сам контур. Самоиндукция – частный случай электромагнитной индукции.

Индуктивность: L – коэффициент пропорциональности между проходящим по контуру током и созданным им магнитным потоком. Индуктивность – величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока в нем на единицу за единицу времени. 1 Гн = 1 Вб / 1 А.

ЭДС самоиндукции: ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна индуктивности катушки и скорости изменения силы тока в ней.

Индуктивность соленоида:Магнитное поле соленоида определяется формулой: , .

Магнитный поток, пронизывающий все N витков соленоида, равен: .

Следовательно, индуктивность катушки равна: .

Электродвижущая сила(ЭДС) это работа сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда по замкнутому контору.

Энергия взаимодействия токов. Энергия и плотность энергии магнитного поля.

Энергия взаимодействия токов:

Для n токов: i = от 1 доn

Энергия магнитного поля:При отсутствии ферромагнетиков контур с индуктивностью L, по которому течет ток I, обладает магнитной энергией (собственной энергией тока), т. е.

Плотность энергии магнитного поля:– физическая величина, равная отношению:

– энергии магнитного поля в некотором объеме; к

– величине этого объема.

, – плотность энергии магнитного поля соленоида.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8969 – | 7628 – или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

эдс самоиндукции — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN self induced emfFaraday voltageinductance voltageself induction… … Справочник технического переводчика

Самоиндукция — это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре [1]при изменении протекающего через контур тока. При изменении тока в контуре пропорционально меняется[2] и магнитный поток через поверхность, ограниченную этим контуром[3]. Изменение… … Википедия

ИНДУКТИВНОСТЬ — (от лат. inductio наведение, побуждение), величина, характеризующая магн. св ва электрич. цепи. Ток, текущий в проводящем контуре, создаёт в окружающем пр ве магн. поле, причём магнитный поток Ф, пронизывающий контур (сцепленный с ним), прямо… … Физическая энциклопедия

реактивная мощность — Величина, равная при синусоидальных электрическом токе и электрическом напряжении произведению действующего значения напряжения на действующее значение тока и на синус сдвига фаз между напряжением и током двухполюсника. [ГОСТ Р 52002 2003]… … Справочник технического переводчика

Читайте также:  Терморегулятор electrolux thermotronic touch

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ — раздел физики, охватывающий знания о статическом электричестве, электрических токах и магнитных явлениях. ЭЛЕКТРОСТАТИКА В электростатике рассматриваются явления, связанные с покоящимися электрическими зарядами. Наличие сил, действующих между… … Энциклопедия Кольера

электрический трансформатор — электрический машина, не имеющая подвижных частей и преобразующая переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения. В простейшем случае состоит из магнитопровода (сердечника) и расположенных на нём двух обмоток первичной и… … Энциклопедический словарь

Импульсный стабилизатор напряжения — Импульсный стабилизатор напряжения это стабилизатор напряжения, в котором регулирующий элемент работает в ключевом режиме[1], то есть большую часть времени он находится либо в режиме отсечки, когда его сопротивление максимально, либо в… … Википедия

Катушка индуктивности — У этого термина существуют и другие значения, см. Катушка (значения). Катушка индуктивности (дроссель) на материнской плате компьютера … Википедия

Индуктивность — Размерность L2MT−2I−2 Единицы измерения СИ Гн СГС … Википедия

Диод — У этого термина существуют и другие значения, см. Диод (значения). Четыре диода и диодный мост. Диод (от др. греч … Википедия

Согласно закону Фарадея ℰis = – . Если Ф = LI, то ℰis = = – . При условии, что индуктивность контура в процессе изменения тока не меняется (т.е. не меняются геометрические размеры контура и магнитные свойства среды), то

is = – . (13.2)

Из этой формулы видно, что если индуктивность катушки L достаточно велика, а время изменения тока мало, то величина ℰis может достигнуть большой величины и превысить ЭДС источника тока при размыкании цепи. Именно этот эффект мы наблюдали в опыте 1.

Из формулы (13.2) можно выразить L:

т.е. индуктивность имеет еще один физический смысл: она численно равна ЭДС самоиндукции при скорости изменения тока через контур 1 А в 1 с.

Читатель: Но тогда получится, что размерность индуктивности

[L] = [ℰ] = . А раньше мы получили, что [L] =
[I]×[t]

Автор: Вспомним, что ℰi = – , отсюда [Ф] = [ℰ][t], т.е. Вб = В×с. Так что и – это одно и то же:

[L] = Гн = .

СТОП! Решите самостоятельно: А3, А4, В3–В5, С1, С2.

Задача 13.2. Какова индуктивность катушки с железным сердечником, если за время Dt = 0,50 с ток в цепи изменился от I1 = = 10,0 А до I2 = 5,0 А, а возникшая при этом ЭДС самоиндукции по модулю равна |ℰis| = 25 В?

Читайте также:  Утеплитель ursa скатная крыша
Dt = 0,50 с I1 = 10,0 А I2 = 5,0 А |ℰis| = 25 В Решение. Воспользуемся формулой (13.2). Из нее следует, что |ℰis| = L = ℰis = Гн.
L = ?

Ответ: L = ℰis » 2,5 Гн.

СТОП! Решите самостоятельно: А5, А6, В6.

Читатель: А какой смысл имеет знак минус в формуле (13.2)?

Рис. 13.6

Автор: Рассмотрим какой-либо проводящий контур, по которому течет ток. Выберем направление обхода контура – по или против часовой стрелки (рис. 13.6). Вспомним: если направление тока совпадает с выбранным направлением обхода, то сила тока считается положительной, а если нет – отрицательной.

Изменение тока DI = Iкон – Iнач – также величина алгебраическая (отрицательная или положительная). ЭДС самоиндукции – это работа, совершаемая вихревым полем при перемещении единичного положительного заряда по контуру вдоль направления обхода контура. Если напряженность вихревого поля направлена вдоль направления обхода контура, то эта работа положительна, а если против – отрицательна. Таким образом, знак минус в формуле (13.2) показывает, что величины DI и ℰis всегда имеют разные знаки.

Покажем это на примерах (рис. 13.7):

а) I > 0 и DI > 0, значит, ℰis 0 и DI 0, т.е. ЭДС самоиндукции «включена» вдоль направления обхода;

в) I 0, т.е. модуль тока возрастает, а сам ток становится все «более отрицательным». Значит, DI 0, т.е. ЭДС самоиндукции «включена» вдоль направления обхода;

г) I 0, тогда ℰis

а б Рис. 13.8 Решение. Так как оба тока возрастают, то в обеих катушках возникают ЭДС самоиндукции ℰis1
L1 = 0,02 Гн L2 = 0,005 Гн I1 = 0,1 А I2 = 0,2 А DI1/Dt = 10 А/с DI2/Dt = 20 А/с
R = ?

|ℰis1| = ; |ℰis2| = .

Выберем направление обхода по часовой стрелке (см. рис. 13.8,б) и применим второе правило Кирхгофа

R = |ℰis2| – |ℰis1| / (I1 – I2) = =

1 Ом.

Ответ: R = » 1 Ом.

СТОП! Решите самостоятельно: В7, В8, С3.

Задача 13.4. Катушка сопротивлением R = 20 Ом и индуктивностью L = 0,010 Гн находится в переменном магнитном поле. Когда создаваемый этим полем магнитный поток увеличился на DФ = = 0,001 Вб, ток в катушке возрос на DI = 0,050 А. Какой заряд прошел за это время по катушке?

R = 20 Ом L = 0,010 Гн DФ = 0,0010 Вб DI = 0,050 А Решение. Внешнее переменное магнитное поле создало в катушке ЭДС индукции |ℰi| = . Благодаря этой ЭДС в катушке стал увеличиваться ток, а из-за этого в катушке возникла ЭДС самоин-
q = ?
Рис. 13.9

дукции |ℰis| = . Причем ℰis «включилась» навстречу ℰi, так как ток в цепи возрастал (рис. 13.9).

Читайте также:  Покраска стен на кухне в два цвета

Возьмем направление обхода контура по часовой стрелке. Тогда согласно второму правилу Кирхгофа получим:

I = (|ℰi| – |ℰis|)/R = .

Заряд q, прошедший по катушке за время Dt, равна

q = IDt =

мкКл.

Ответ: 25 мкКл.

СТОП! Решите самостоятельно: В9, В10, С4.

Задача 13.5. Катушка с индуктивностью L и электрическим сопротивлением R подключена через ключ к источнику тока с ЭДС ℰ. В момент t = 0 ключ замыкают. Как изменяется со временем сила тока I в цепи сразу же после замыкания ключа? Через длительное время после замыкания? Оцените характерное время t возрастания тока в такой цепи. Внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь.

R L Решение. ЭДС самоиндукции ℰis = – , поэтому согласно закону Ома для полной цепи IR = ℰ + ℰis = ℰ – (рис. 13.10, а). Перепишем это соотношение в виде = ℰ – IR. (1)
I(t) = ? t = ?

Рис. 13.10

Рис. 13.11

Сразу же после замыкания ключа I = 0, поэтому можно считать » ℰ/L, т.е. ток возрастает с постоянной скоростью (I = (ℰ/L)t;рис. 13.11).

При увеличении тока правая часть в уравнении (1) уменьшается, следовательно, уменьшается и скорость возрастания тока. Через достаточно длительное время (о том, каким оно должна быть, – чуть ниже) правая часть уравнения (1) становится пренебрежимо малой. Это означает, что ток стремится к постоянной величине I =/R (см. рис. 13.11).

«Характерное» время t для рассматриваемой системы можно определить, оценив, когда слагаемое IR станет сравнимо по величине с ℰ. Воспользовавшись для оценки зависимостью I = (ℰ/L)t,получаем (ℰ/L)tR » ℰ Þ t » L/R.

Точное значение тока в момент времени t можно найти, решив дифференциальное уравнение, к которому сводится уравнение (1):

при начальном условии I(0) = 0. «Угадаем» решение:

I(t) = (ℰ/R) .

Убедимся, что это действительно решение. В самом деле:

1) начальные условия выполняются:

I(0) = (ℰ/R) = (ℰ/R)(1 – 1) = 0;

2) левая часть уравнения (2) тождественна правой:

л.ч. LI¢ = L[(ℰ/R) ]¢ = (L/R) ;

п.ч. ℰ – IR = (ℰ/R) R = ℰ .

Поскольку в теории дифференциальных уравнений доказано, что уравнения данного типа имеют единственное решение, то других решений нет.

Ответ: t » L/R, I(t) = (ℰ/R) .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *