Який струм протікає в котушці, якщо енергія її магнітного поля 150 мДж, індуктивність 3 Гн. А) 0.3 А Б) 0.31 А В) 0.32 А Г) 0.33 А

Трансформатор – статический электромагнитный аппарат для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения, той же частоты. трансформаторы применяют в электрических цепях при передаче и распределении электрической энергии, а также в сварочных, нагревательных, выпрямительных электроустановках и многом другом. трансформаторы различают по числу фаз, числу обмоток, способу охлаждения. в основном используются силовые трансформаторы, предназначенные для повышения или понижения напряжения в электрических цепях.

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.