2014-02-10
560
При изменении силы тока в каком-либо контуре цепи (см. рис. 8.3) в нем возникает э.д.с. электромагнитной индукции, которая вызывает дополнительный ток в контуре. Это явление называется самоиндукцией, а дополнительные токи – экстратоками самоиндукции.
При замкнутом ключе 
ток источника разветвляется: через реостат часть тока идет через катушку 
без ферромагнитного сердечника, а другая часть идет через гальванометр. Если ключ разомкнуть, то токи через катушку и гальванометр будут ослабевать. В катушке возникнет э.д.с. самоиндукции и, как следствие, экстраток размыкания. Экстраток целиком проходит через гальванометр. По правилу Ленца, направление экстратока самоиндукции будет препятствовать уменьшению магнитного потока через катушку. То есть, экстраток в катушке направлен в ту же сторону, что и убывающий ток. Экстраток через гальванометр противоположен убывающему току. Поэтому стрелка гальванометра дает отброс в обратную сторону.
Рис. 8.3. Наблюдение экстратока самоиндукции
|
|
|
Выразим магнитный поток через катушку длины 
и числом витков 
. Обозначим 
- магнитная проницаемость сердечника, которая для неферромагнитного сердечника постоянна. Напряженность магнитного поля в катушке
Магнитный поток через катушку
где 
- сечение катушки.
Видно, что потокосцепление катушки пропорционально силе тока в ней. Отношение 
не зависит от силы тока в катушке, характеризует магнитные свойства самой катушки и называется индуктивностью катушки:
(8.7)
В системе СИ единица измерения индуктивности – 1 Гн = 1 Ом·с.
Далее, в соответствии с законом электромагнитной индукции выразим э.д.с. самоиндукции:
(8.8)
Если сердечник – ферромагнитный, то 
- статическая индуктивность катушки, и вместо (8.8) найдем
Введем дифференциальную индуктивность 
, получим э.д.с. самоиндукции в катушке с ферромагнитным сердечником
