2020-05-21
334
Электрическая цепь, приведенная на рис. 1.5, а, содержит ключ К, источник постоянного тока с ЭДС e, катушку индуктивности L, а также сопротивления R и r. Пока ключ К находится в положении 1, по цепи протекает постоянный ток I 0=e/ R, а в катушке сосредоточена энергия в виде энергии W м магнитного поля [2]. В момент времени t = 0 цепь размыкают (ключ К переводят в положение 2) и ток в цепи начинает убывать. Убывание тока происходит постепенно, вследствие возникающего в катушке индуктивности явления самоиндукции. При этом запасенная в катушке энергия магнитного поля расходуется на поддержание убывающего тока и на нагревание проводников.
Рис. 1.5
Получим зависимость I (t) силы тока от времени при размыкании цепи. Для этого запишем закон Ома для замкнутой цепи и воспользуемся выражением (1.8) для eS:
;
,
. (1.10)
На рис. 1.5, б приведены построенные по уравнению (1.10) зависимости силы тока I от времени t при различных значениях параметра b– от нуля (L ®¥, соответствует отсутствию убывания тока в цепи) до бесконечности (L ®0, ток мгновенно убывает до нуля). Из формулы (1.10) следует, что чем больше b, т. е. чем больше r или меньше L, тем быстрее убывает ток в цепи [1].
Рассмотрим, как изменяется ток при замыкании электрической цепи.
Ключ К сначала находится в положении 2 (рис. 1.5, а), тока в цепи нет. В момент времени t = 0 ключ перебрасывают в положение 1 и ток в цепи начинает нарастать [1]. Увеличение тока происходит постепенно вследствие возникающего в катушке явления самоиндукции. Можно показать, что ток будет увеличиваться по закону
. (1.11)
На рис. 1.5, в приведены графики зависимости I от t, полученные из уравнения (1.11) для разных параметров b– от нуля (L ®¥, ток в цепи не нарастает) до бесконечности (L® 0, ток в цепи мгновенно достигает значения 
). Видно, что чем больше b, т. е. чем больше R и меньше L, тем быстрее нарастает ток в цепи [1].
