Взаимная индукция

Явление взаимной индукции состоит в том, что при изменении силы тока в каком-либо контуре, в пространстве, окружающем этот контур, возникает переменное магнитное поле, которое индуцирует э.д.с. в соседних контурах. Возьмем два контура 1 и 2 (рис.21. 5)

Пусть сила тока в первом контуре –I₁. Поток магнитной индукции Ф, создаваемый этим контуром, пропорционален I₁. Через Ф₂₁ обозначим ту часть потока Ф, которая пронизывает контур 2, тогда: Ф₂₁ = L₂₁I₁. (4.8.10)

При изменении силы тока I₁, в первом контуре поток Ф₂₁будет меняться и во втором контуре возникает Э.Д.С. индукции Е₂, величина которой

.

Коэффициент L₂₁ будет постоянен, если размеры и положение контуров не меняется. Тогда:

,

откуда: . (4.8.11)

Очевидно, что можно рассмотреть случай, когда меняется ток в контуре 2, а индуцируется ток в контуре 1. Тогда:

, (4.8.12)

где I₂ – сила тока во втором контуре,₁ – э.д.с. возникающая в 1-ом контуре. Контуры 1 и 2 называют связанными, а явление возникновения э.д.с. в одном из контуров при изменении силы тока в другом называется взаимной индукцией. Коэффициент пропорциональности L₁₂ и L₂₁ называется взаимной индуктивностью контуров. В отсутствие ферромагнетиков эти коэффициенты всегда равны друг другу L₁₂ = L₂₁.

Величина коэффициентов L₁₂ и L₂₁ определяется только геометрической формой и размерами контуров и их относительным расположением, а также магнитной проницаемостью окружающей контуры среды. При наличии ферромагнитных тел, коэффициенты взаимной индукции зависят от сил токов (т.к.m зависит от напряженности магнитного поля Н). Измеряются L₁₂ и L₂₁ в генри.