Токи при размыкании и замыкании цепи

Выключение тока (R, L, )

При t = 0 отключен ток, следовательно возникнет в контуре ЭДС самоиндукцией , и индукционный ток :

Сила тока с течением времени будет уменьшаться по экспоненциальному закону.

– время релаксации

Время релаксации – время, в течение которого сила тока уменьшается в e раз.

Включение тока

Возникает ЭДС самоиндукции помимо внешней ЭДС:

Пусть

Вихревые токи (токи Фуко)

Рассмотрим катушку:

Если катушку включить в цепь переменного тока, кольцо сильно и быстро нагреется (возникнет индукционный ток).

Индукционные токи, которые возникают в сплошных металлических телах, находящихся в переменном магнитном поле и замыкаются внутри этих тел, называются вихревыми токами или токами Фуко.

По правилу Ленца магнитное поле токов Фуко направлено так, чтобы противодействовать изменению магнитного потока, индуцирующего вихревые токи.

Вихревые токи используются:

1) Для успокоения (демпфирования) подвижных частей различных приборов.

2) Вихревые токи вызывают нагревание проводников, поэтому якоря генераторов и сердечники трансформаторов делают не сплошными, а изготавливают из тонких пластин, отделённых одна от другой слоями изолятора, и устанавливают так, чтобы вихревые токи были направлены поперёк пластин.

Джоулева теплота, выделяемая токами Фуко, используется в индукционных металлургических печах.

3) Когда ток высокой частоты течёт по проводнику, то внутри проводника возникают вихревые токи, обусловленные быстрыми изменениями магнитного поля. При очень высокой частоте ток идёт только по наружному слою проводника, поэтому провода для таких токов делаются полыми. Такое явление носит название скин-эффекта.

Применение таких токов:

- плавление металлических тел

- закалка стальных деталей

- прогрев диэлектриков

- сушка древесины

- прогревание органов в медицине (электродиатермия)