электрический ток, текущий в замкнутом контуре, создает вокруг себя магнитное поле, индукция которого, по закону био — савара—лапласа (см. (110. пропорциональна току. сцепленный с контуром магнитный поток ф поэтому пропорционален току iв контуре:
ф=li, (126.1)
где коэффициент пропорциональности l называется индуктивностью контура.
при изменении силы тока в контуре будет изменяться также и сцепленный с ним магнитный поток; следовательно, в контуре будет индуцироваться э.д.с. возникновение э.д.с. индукции в проводящем контуре при изменении в нем силы тока называетсясамоиндукцией.
из выражения (126.1) определяется единица индуктивности генри (гн): 1 гн — индуктивность такого контура, магнитный поток самоиндукции которого при токе в 1 а равен 1 вб:
1 гн=1 вб/а=1в•с/а.
рассчитаем индуктивность бесконечно длинного соленоида. согласно (120.4), полный магнитный поток через соленоид
(потокосцепление) равен 0(n2i/l)s. подставив это выражение в формулу (126.1), получим
т. е. индуктивность соленоида зависит от числа витков соленоида n, его длины l, площади s и магнитной проницаемости вещества, из которого изготовлен сердечник соленоида.
можно показать, что индуктивность контура в общем случае зависит только от формы контура, его размеров и магнитной проницаемости той среды, в которой он находится. в этом смысле индуктивность контура — аналог электрической емкости уединенного проводника, которая также зависит только от формы проводника, его размеров и диэлектрической проницаемости среды (см. §93).
применяя к явлению самоиндукции закон фарадея (см. (123. получим, что э.д.с. самоиндукции
если контур не деформируется и магнитная проницаемость среды не изменяется (в дальнейшем будет показано, что последнее условие выполняется не всегда), то l=const и
где знак минус, обусловленный правилом ленца, показывает, что наличие индуктивности в контуре приводит к замедлению изменения тока в нем.
если ток со временем возрастает, то
di/dt> 0 и ξs< 0, т. е. ток самоиндукции
направлен навстречу току, обусловленному внешним источником, и тормозит его возрастание. если ток со временем убыва-
198
ет, то di/dt< 0 и ξs> 0, т. е. индукционный
ток имеет такое же направление, как и убывающий ток в контуре, и замедляет его убывание. таким образом, контур, обладая определенной индуктивностью, приобретает электрическую инертность, заключающуюся в том, что любое изменение тока тормозится тем сильнее, чем больше индуктивность контура.
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Тест по теме «Конденсатор» 1. Конденсатор — это физический прибор, главные детали которого 1) две обкладки, укрепленные на основаниях 2) одна обкладка и диэлектрик 3) две проводящие электричество обкладки и диэлектрик между ними 4) две прокладки и воздух между ними 2. Какого знака заряды получают обкладки конденсатора при его зарядке? Где образуется электрическое поле? 1) Положительные; между обкладками 2) Отрицательные; около обкладок 3) Противоположные по знаку; вокруг обкладок 4) Противоположные по знаку; между обкладками 3. Электроемкость конденсатора — физическая величина, характеризующая 1) его возможность быть источником тока 2) быстроту его зарядки 3) какой электрический заряд он может накопить 4) быстроту его разрядки при соединении обкладок проводником 4. Конденсаторы бывают разного типа, так как могут иметь разные 1) диэлектрики 2) формы обкладок 3) вещества обкладок 4) все эти факторы в любых сочетаниях 5. Электроемкость конденсатора измеряется 1) отношением электрического заряда одной из обкладок к напряжению между обкладками 2) количеством электричества, находящегося на одной его обкладке 3) отношением количества электричества на обкладках к напряжению между ними 6. От каких факторов зависит электроемкость конденсатора? 1) От площади и формы обкладок 2) От расстояния между обкладками и удельного сопротивления их вещества 3) От наличия между обкладками диэлектрика и его цвета 4) От площади обкладок, расстояния между ними и наличия диэлектрика 7. По какой формуле можно найти значение электроемкости конденсатора? 1) P = A/t 2) I = U/R 3) С = q/U 4) R = (ρl)/S 8. В каких единицах измеряется электроемкость? 1) Ампер (А) 2) Фарад (Ф) 3) Кулон (Кл) 4) Вольт (В) 9. Какова электроемкость конденсатора, у которого при заряде 0, 08 Кл напряжение на обкладках 40 кВт? 1) 2 ⋅ 10-5 Ф 2) 32 ⋅ 102 Ф 3) 5 ⋅ 105 Ф 4) 2 ⋅ 10-16 Ф 10. Энергия конденсатора определяется по формуле 1) R = (ρl)/S 2) W = CU2/2 3) E = (mv2)/2 4) С = q/U