الحث، أو معامل الحث الذاتي(من اللات. indactio- التوجيه والإثارة) - هي معلمة للدائرة الكهربائية التي تحدد القوة الدافعة الكهربية الحثية الذاتية، والتي يتم إحداثها في الدائرة عندما يتغير التيار المتدفق عبرها و/أو تشوه.
يشير مصطلح "الحث" أيضًا إلى ملف الحث الذاتي، الذي يحدد الخصائص الحثية للدائرة.
الحث الذاتي- تكوين القوى الدافعة الكهربية المستحثة في دائرة موصلة عندما تتغير شدة التيار فيها. تم اكتشاف الاستقراء الذاتي في عام 1832 من قبل العالم الأمريكي ج. هنري. وبصرف النظر عنه، تم اكتشاف هذه الظاهرة من قبل السيد فاراداي في عام 1835.
يتم تشكيل القوة الدافعة الكهربية المستحثة عندما يتغير التدفق المغناطيسي. إذا كان سبب هذا التغيير هو التيار الخاص به، فإنهم يتحدثون عن القوى الدافعة الكهربية المستحثة ذاتيًا:
أين ل- محاثة الدائرة، أو لها معامل الحث الذاتي.
تعتمد الحث، مثل السعة الكهربائية، على هندسة الموصل - حجمه وشكله، ولكنها لا تعتمد على قوة التيار في الموصل. وبالتالي، فإن محاثة السلك المستقيم أقل بكثير من محاثة نفس السلك الملفوف.
تظهر الحسابات أن محاثة الملف اللولبي الموصوفة أعلاه في الهواء يتم حسابها بالصيغة:
.
أين μ 0 - ثابت مغناطيسي، ن- عدد دورات الملف اللولبي، ل- طول الملف اللولبي، س- مساحة المقطع العرضي.
كما يعتمد الحث على الخواص المغناطيسية للوسط الذي يوجد فيه الموصل، أي على نفاذيته المغناطيسية، والتي يتم تحديدها باستخدام الصيغة:
أين ل 0 - محاثة الدائرة في الفراغ، ل- محاثة الدائرة في مادة متجانسة تملأ المجال المغناطيسي.
وحدة الحث SI هي هنري(ح): 1 ح = 1 فولت ث/أ.
إغلاق وفتح التيارات.
في كل مرة يتم تشغيل وإيقاف التيار في الدائرة، ما يسمى التيارات الخارجية الحث الذاتي (التيارات الخارجية الإغلاقو تآكل) والتي تنشأ في الدائرة نتيجة لظاهرة الحث الذاتي والتي حسب قاعدة لينز تمنع زيادة أو نقصان التيار في الدائرة.
يوضح الشكل أعلاه مخطط اتصال لمصباحين متطابقين. واحد منهم متصل بالمصدر من خلال المقاوم روالآخر متصل على التوالي مع الملف لمع قلب الحديد. عند إغلاق الدائرة، يومض المصباح الأول على الفور تقريبًا، والثاني بتأخير كبير. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن emf الحث الذاتي في دائرة هذا المصباح كبير، والقوة الحالية لا تصل على الفور إلى قيمتها القصوى.
عندما يتم فتح المفتاح في الملف ليتم تشكيل القوة الدافعة الكهربية المستحثة ذاتيًا، والتي تحافظ على التيار الأولي.
ونتيجة لذلك، في لحظة الفتح، يتدفق تيار عبر الجلفانومتر (السهم الخفيف)، والذي يتم توجيهه عكس التيار الأولي قبل الفتح (السهم الأسود). في هذه الحالة، يمكن أن يكون EMF الحث الذاتي أكبر بكثير من EMF لبطارية العناصر، والذي سيتجلى في حقيقة أن تيار الفتح الإضافي سيتجاوز بشكل كبير التيار الثابت عند إغلاق المفتاح.
الحث يميز القصور الذاتي للدائرة فيما يتعلق بالتغيرات في التيار فيها، ويمكن اعتباره نظيرًا كهروديناميكيًا لكتلة الجسم في الميكانيكا، وهو مقياس لقصور الجسم. في هذه الحالة، التيار أنايلعب دور سرعة الجسم.
لقد فكرنا حتى الآن في تغيير المجالات المغناطيسية دون الالتفات إلى مصدرها. من الناحية العملية، يتم إنشاء المجالات المغناطيسية في أغلب الأحيان باستخدام أنواع مختلفة من الملفات اللولبية، أي. دوائر متعددة المنعطفات مع التيار.
هناك حالتان محتملتان هنا:عندما يتغير التيار في الدائرة يتغير التدفق المغناطيسي: أ ) نفس الدائرة ; ب ) الدائرة المجاورة.
تسمى القوة الدافعة الكهربية المستحثة الناشئة في الدائرة نفسها emf المستحثة ذاتياوالظاهرة نفسها الحث الذاتي.
إذا حدث القوى الدافعة الكهربية المستحثة في الدائرة المجاورة، فإنهم يتحدثون عن هذه الظاهرة الحث المتبادل.
ومن الواضح أن طبيعة الظاهرة واحدة، ولكن يتم استخدام أسماء مختلفة للتأكيد على مكان حدوث القوة الدافعة الكهربية المستحثة.
ظاهرة الحث الذاتي اكتشفه العالم الأمريكي ج. هنري.
| هنري جوزيف(1797–1878) — فيزيائي أمريكي، عضو الأكاديمية الوطنية للعلوم، رئيسها (1866–1878). أول من صمم مغناطيسات كهربائية قوية على شكل حدوة حصان (1828)، باستخدام ملفات متعددة الطبقات من الأسلاك المعزولة (تصل حمولتها إلى طن واحد)، واكتشف مبدأ الحث الكهرومغناطيسي في عام 1831 (كان م. فاراداي أول من نشر اكتشاف الحث) . قام ببناء محرك كهربائي (1831)، واكتشف (1832) ظاهرة الحث الذاتي والتيار الزائد، وحدد الأسباب التي تؤثر على محاثة الدائرة. اخترع التتابع الكهرومغناطيسي. قام ببناء تلغراف يعمل على أراضي كلية برينستون، وفي عام 1842 أسس الطبيعة التذبذبية لتفريغ المكثف. |
ويمكن تعريف ظاهرة الاستقراء الذاتي على النحو التالي.
التيار I الذي يتدفق في أي دائرة يخلق تدفقًا مغناطيسيًا F يخترق نفس الدائرة. عندما أتغير، سوف يتغير F وبالتالي، سيتم إحداث قوة دافعة مستحثة في الدائرة.
لأن الحث المغناطيسيفي يتناسب مع التيارأنا لذلك
أينل - معامل التناسب يسمىمحاثة الدائرة .
إذا لم يكن هناك مغناطيسات حديدية داخل الدائرة، إذن
(لأن 
).
حلقة الحثل يعتمد على هندسة الدائرة وعدد اللفات ومساحة دورة الدائرة.
وحدة الحث في SI هي محاثة الدائرة التي يحدث فيها التدفق الكلي عندما يتدفق التيار. هذه الوحدة تسمى هنري (غن).
البعد الحث:
دعونا نحسب محاثة الملف اللولبيل . إذا كان طول الملف اللولبيل أكبر بكثير من قطرهاد ( ) , ومن ثم يمكن تطبيق الصيغ الخاصة بالملف اللولبي الطويل بلا حدود عليه. ثم
هنان - عدد المنعطفات. التدفق من خلال كل من المنعطفات
ربط التدفق
لكننا نعلم من أين تأتي محاثة الملف اللولبي
أين ن
- عدد اللفات لكل وحدة طول، أي. 
هو حجم الملف اللولبي، وهو ما يعني
| , | (5.1.1) |
من هذه الصيغة يمكنك العثور على البعد للثابت المغناطيسي:
عندما يتغير التيار في الدائرة، تنشأ قوة دافعة حثية ذاتية مساوية لـ:
| , | (5.1.2) |
علامة الطرح في هذه الصيغة ترجع إلى قاعدة لينز.
تلعب ظاهرة الاستقراء الذاتي دورًا مهمًا في الهندسة الكهربائية والراديو. كما سنرى لاحقا، بسبب الحث الذاتي، يتم إعادة شحن المكثف المتصل على التوالي مع المحث، مما يؤدي إلى مثل هذا إل سي.-تنشأ سلسلة (دائرة تذبذبية) من التذبذبات الكهرومغناطيسية.
الحث الذاتي
كل موصل تتدفق من خلاله الكهرباء. التيار في المجال المغناطيسي الخاص به.
عندما تتغير القوة الحالية في الموصل، يتغير m.field، أي. يتغير التدفق المغناطيسي الناتج عن هذا التيار. يؤدي التغير في التدفق المغناطيسي إلى ظهور دوامة كهربائية. الحقول ويظهر emf المستحث في الدائرة. 
وتسمى هذه الظاهرة بالحث الذاتي.
الحث الذاتي هو ظاهرة حدوث القوى الدافعة الكهربية المستحثة في الكهرباء. الدائرة نتيجة للتغيرات في القوة الحالية.
يسمى emf الناتج emf المستحثة ذاتيا
إغلاق الدائرة 
عندما قصور في الكهربائية في الدائرة الكهربائية، يزداد التيار، مما يؤدي إلى زيادة التدفق المغناطيسي في الملف، وتحدث دوامة كهربائية. المجال موجه ضد التيار، أي. ينشأ مجال emf ذاتي الحث في الملف، مما يمنع زيادة التيار في الدائرة (مجال الدوامة يثبط الإلكترونات).
نتيجة ل يضيء L1 لاحقًا،من L2.
دائرة مفتوحة 
عند فتح الدائرة الكهربائية، يتناقص التيار، ويحدث انخفاض في التدفق في الملف، ويظهر مجال كهربائي دوامي، موجه مثل التيار (محاولة الحفاظ على نفس قوة التيار)، أي. تنشأ قوة دافعة مستحثة ذاتيًا في الملف، مما يحافظ على التيار في الدائرة.
ونتيجة لذلك، L عند إيقاف تشغيله يومض بشكل مشرق.
خاتمة
في الهندسة الكهربائية تتجلى ظاهرة الحث الذاتي عند إغلاق الدائرة الكهربائية (يزداد التيار الكهربائي تدريجياً) وعند فتح الدائرة الكهربائية (لا يختفي التيار الكهربائي فوراً).
على ماذا تعتمد القوى الدافعة الكهربية المستحثة ذاتيا؟
بريد إلكتروني التيار يخلق المجال المغناطيسي الخاص به. يتناسب التدفق المغناطيسي عبر الدائرة مع تحريض المجال المغناطيسي (Ф ~ B)، ويتناسب الحث مع قوة التيار في الموصل
(B ~ I)، وبالتالي فإن التدفق المغناطيسي يتناسب مع القوة الحالية (Ф ~ I).
يعتمد emf الحث الذاتي على معدل تغير التيار في التيار الكهربائي. الدائرة، من خصائص الموصل
(الحجم والشكل) وعلى النفاذية المغناطيسية النسبية للوسط الذي يوجد فيه الموصل.
الكمية الفيزيائية التي توضح اعتماد emf الحث الذاتي على حجم وشكل الموصل وعلى البيئة التي يوجد فيها الموصل تسمى معامل الحث الذاتي أو الحث. 
الحث - المادية. قيمة تساوي عدديًا القوة الدافعة الكهربية الحثية الذاتية التي تحدث في الدائرة عندما يتغير التيار بمقدار 1 أمبير في ثانية واحدة.
يمكن أيضًا حساب الحث باستخدام الصيغة:
حيث Ф هو التدفق المغناطيسي عبر الدائرة، وI هي شدة التيار في الدائرة.
وحدات الحثفي نظام SI:
تعتمد محاثة الملف على:
عدد اللفات وحجم وشكل الملف والنفاذية المغناطيسية النسبية للوسط
(الأساسية ممكنة).
يمنع المجال المغناطيسي الذاتي الحث التيار من الزيادة عند تشغيل الدائرة والتيار من الانخفاض عند فتح الدائرة.
يوجد حول موصل يحمل تيارًا مجالًا مغناطيسيًا له طاقة.
من أين تأتي؟ المصدر الحالي المدرجة في الكهرباء السلسلة لديها احتياطي من الطاقة.
في لحظة الإغلاق الكهربائي. تستهلك دائرة المصدر الحالية جزءًا من طاقتها للتغلب على تأثير القوة الدافعة الكهربية الحثية الذاتية التي تنشأ. هذا الجزء من الطاقة، الذي يسمى طاقة التيار، يذهب إلى تكوين مجال مغناطيسي.
طاقة المجال المغناطيسي هي الطاقة الحالية الخاصة.
الطاقة الذاتية للتيار تساوي عدديًا الشغل الذي يجب أن يقوم به مصدر التيار للتغلب على القوة الدافعة الكهربية الحثية الذاتية من أجل توليد تيار في الدائرة.
تتناسب طاقة المجال المغناطيسي الناتج عن التيار بشكل مباشر مع مربع التيار.
أين تذهب طاقة المجال المغناطيسي بعد توقف التيار؟ - يبرز (عند فتح الدائرة بتيار كبير بما فيه الكفاية، قد تحدث شرارة أو قوس)
أسئلة لورقة الاختبار
حول موضوع "الحث الكهرومغناطيسي"
|
1. اذكر 6 طرق للحصول على التيار التحريضي. |
الحث
الحث
حاضِر أنا، الذي يتدفق في حلقة مغلقة، يخلق مجالًا مغناطيسيًا حول نفسه ب .
ف ~ أنا.
أين هو معامل التناسب لمُسَمًّى محاثة الدائرة .
ظاهرة الحث الذاتي
عندما يتغير الحالي أناالمجال المغناطيسي يخلق تغييرات في الدائرة. ونتيجة لذلك، يتم إحداث emf في الدائرة.
هذه العملية تسمى الحث الذاتي .
في نظام SI، يتم قياس الحث بالهنري: [ ل] = Gn = Vb/A = V s/A.
ظاهرة الحث الذاتي
القوة الدافعة الكهربائية. الحث ه أناتم إنشاؤها بواسطة مجال مغناطيسي خارجي.
القوة الدافعة الكهربائية. الحث الذاتي E سيتم إنشاؤه عندما يتغير المجال المغناطيسي الخاص به.
بشكل عام، حلقة الحث ليعتمد على
1) الشكل الهندسي للكونتور وأبعاده،
2) النفاذية المغناطيسية للوسط الذي تقع فيه الدائرة.
في الكهرباء الساكنة، نظير الحث هو السعة الكهربائية معموصل انفرادي، ويعتمد على الشكل والحجم وثابت العزل الكهربائي ε بيئة.
ل = ثابتإذا كانت النفاذية المغناطيسية μ البيئة والأبعاد الهندسية للكفاف ثابتة.
قانون فاراداي للحث الذاتي
علامة الطرح في قانون فاراداي، وفقا لقاعدة لينز، تعني وجود الحث ليؤدي إلى تغيير أبطأ في التيار أنافي الدائرة.
إذا كان الحالي أنايزيد إذن دي آي / دي تي> 0، وبالتالي E س < 0, т.е. ток самоиндукции يكونموجهة نحو التيار أنا
إذا كان الحالي أنايزيد إذن دي آي / دي تي> 0، وبالتالي E س < 0, т.е. ток самоиндукции يكونموجهة نحو التيار أنامصدر خارجي ويبطئ نموه.
إذا كان الحالي أنايتناقص إذن دي آي / دي تي< 0 и, соответственно, Eس> 0، أي تيار الحث الذاتي يكونله نفس اتجاه التيار المتناقص أنامصدر خارجي ويبطئ انخفاضه.
^ قانون فاراداي للحث الذاتي
إذا كانت الدائرة لديها محاثة معينة ل، ثم أي تغيير في التيار أناكلما أبطأ، كلما زاد لكفاف، أي. الدائرة لديها الجمود الكهربائي .
محاثة الملف اللولبي
الحث ليعتمد فقط على الأبعاد الهندسية للدائرة والنفاذية المغناطيسية μ بيئة.
ن- تدفق الحث المغناطيسي من خلال نالمنعطفات،
ف = ب.س.- التدفق المغناطيسي من خلال الوسادة س، يقتصر على دورة واحدة.
محاثة الملف اللولبي
مجال الملف اللولبي:
ل- طول الملف اللولبي،
ن = ن/ ل- عدد اللفات لكل وحدة طول الملف اللولبي.
(2) (1):
وفقا لقاعدة لينز، عند تشغيل وإيقاف التيار في دائرة تحتوي على محاثة ل، يحدث تيار الحث الذاتي يكون، والذي يتم توجيهه بحيث يمنع التيار من التغيير أنافي السلسلة.
تيارات اضافية
مفتاح لفي الموقف 1 :
مفتاح لفي الموقف 2 (الدائرة المفتوحة):
ينشأ ه سوالتيار الناجم عنها
تيارات اضافية
دعا ثابت وقت الاسترخاء – الوقت الذي خلاله القوة الحالية أنايتناقص في همرة واحدة.
المزيد ل، أكثر τ ، وكلما أبطأ الانخفاض الحالي أنا.
تيارات اضافية
في إغلاق الدائرةبالإضافة إلى emf الخارجية. ينشأ EMF. الحث الذاتي E س.
تيارات اضافية
في لحظة الإغلاق ر= 0 الحالي أنا= 0، متغير أ 0 = – أنا 0، في حينه رالقوة الحالية أنا، عامل أ =أنا – أنا 0
تيارات اضافية
أنا 0 – تيار ثابت .
يحدث إنشاء التيار بشكل أسرع وأصغر لالدائرة ومقاومتها أكبر ر
تيارات إضافية من الإغلاق والكسر
بسبب مقاومة البطارية صعادة ما تكون صغيرة، ثم يمكننا أن نفترض ذلك ر ر 0، حيث
ر 0 – مقاومة الدائرة دون مراعاة مقاومة مصدر الموجات الكهرومغناطيسية. تيار ثابت
ر 0 ل ر.
● زيادة فورية في مقاومة الدائرة من ر 0 ل ر.
وكان التيار المستمر
في إيقاف المصدر emf.
(الدائرة المفتوحة)التيار يختلف وفقا للقانون
حجم القوة الدافعة الكهربية الحث الذاتي
رر>>ر 0)، ثم إي س
إذا تحولت الدائرة إلى مقاومة خارجية عالية جدًا رعلى سبيل المثال، تنكسر السلسلة ( ر>>ر 0)، ثم إي سيمكن أن تصبح ضخمة ويتشكل قوس فولتي بين الأطراف المفتوحة للمفتاح.
emf. الحث الذاتي
في دائرة ذات محاثة عالية، E سقد يكون هناك المزيد من القوى الدافعة الكهربية. المصدر E الموجود في الدائرة، والذي يمكن أن يؤدي إلى انهيار العزل وتعطل المعدات.
ولذلك يجب إدخال المقاومة إلى الدائرة بشكل تدريجي، مما يؤدي إلى تقليل النسبة دي /dt.
الحث المتبادل
التدفق المغناطيسي المتكون من الدائرة 1 يخترق الدائرة 2:
ل 21- معامل التناسب.
لو أنا 1 يتغير، ثم يتم إحداث emf في الدائرة 2.
الحث المتبادل
وبالمثل، إذا تغيرت الدائرة 2 أنا 2، ثم في الدائرة الأولى يؤدي التغير في التدفق المغناطيسي إلى إحداث قوة دافعة كهربية:
احتمال ل 12 = ل 21 – الحث المتبادل ملامح يعتمد على
1. الشكل الهندسي،
2. الأحجام،
3. الموقف المتبادل،
4. النفاذية المغناطيسية للوسط μ .
لملفين على قلب حلقي مشترك
ن 1, ن 2 – عدد لفات الدائرة الأولى والثانية على التوالي .
ل- طول النواة (الحلقية) على طول خط الوسط،
س- القسم الأساسي.
محول - جهاز يتكون من ملفين أو أكثر ملفوفين في قلب واحد مشترك.
تعمل على زيادة أو تقليل جهد التيار المتردد:
نسبة التحول.
من الناحية الهيكلية، تم تصميم المحولات بطريقة تجعل المجال المغناطيسي يتركز بالكامل تقريبًا في القلب.
في معظم المحولات، يتم لف الملف الثانوي أعلى الملف الأولي.
محول ذاتي - محول يتكون من ملف واحد.
التعزيز:
1-2 شالموردة، 1-3 شتمت إزالته.
الرجوع إلى إصدار أقدم:
1-3 شالموردة، 1-2 شتمت إزالته.
تأثير الجلد
عندما يمر تيار متردد عبر موصل، يتغير المجال المغناطيسي داخل الموصل. ينشأ مجال مغناطيسي متغير بمرور الوقت في الموصل تيارات إيدي ذاتية الحث .
تأثير الجلد
تمر طائرات التيارات الدوامة عبر محور الموصل.
وفقا لقاعدة لينز، تمنع التيارات الدوامية التيار الرئيسي من التغير داخل الموصل وتعزز تغيره بالقرب من السطح.
بالنسبة للتيار المتردد، تكون المقاومة داخل الموصل أكبر من المقاومة عند السطح رداخل> رعلى القمة
تأثير الجلد
كثافة التيار المتردد ليست هي نفسها عبر المقطع العرضي:
jmaxعلى السطح، jminداخل على المحور.
وتسمى هذه الظاهرة تأثير الجلد .
نتيجة تأثير الجلد
تتدفق تيارات الترددات اللاسلكية عبر طبقة سطحية رقيقة، بحيث تكون الموصلات الخاصة بها مجوفة، ويتم طلاء جزء من السطح الخارجي بالفضة.
طلب:
طريقة لتصلب أسطح المعادن يتم فيها تسخين الطبقة السطحية فقط عند تسخينها بواسطة تيارات عالية التردد.
طاقة المجال المغناطيسي. كثافة طاقة المجال المغناطيسي الحجمي
طاقة المجال المغناطيسي تساوي الشغل الذي يبذله التيار لإنشاء هذا المجال.
العمل بسبب الظواهر الحثية
طاقة المجال المغناطيسي
وظيفة دايتم إنفاقه على تغيير التدفق المغناطيسي حسب المبلغ د.
العمل على خلق التدفق المغناطيسي ف:
كثافة طاقة المجال المغناطيسي الحجمي
سوف نجد ω على سبيل المثال الملف اللولبي
في هذا الدرس سوف نتعلم كيف ومن اكتشف ظاهرة الحث الذاتي، وننظر في التجربة التي سنوضح بها هذه الظاهرة، ونحدد أن الحث الذاتي هو حالة خاصة من الحث الكهرومغناطيسي. في نهاية الدرس، سنقدم كمية فيزيائية توضح اعتماد القوة الدافعة الكهربية الحثية الذاتية على حجم وشكل الموصل وعلى البيئة التي يوجد فيها الموصل، أي الحث.
اخترع هنري ملفات مسطحة مصنوعة من شريط النحاس، والتي من خلالها حقق تأثيرات طاقة كانت أكثر وضوحًا من استخدام الملفات اللولبية السلكية. لاحظ العالم أنه عندما يكون هناك ملف قوي في الدائرة، فإن التيار في هذه الدائرة يصل إلى قيمته القصوى بشكل أبطأ بكثير مما هو عليه بدون الملف.
أرز. 2. رسم تخطيطي للإعداد التجريبي من قبل د. هنري
في الشكل. ويبين الشكل 2 مخططًا كهربائيًا للإعداد التجريبي، والذي يمكن على أساسه إثبات ظاهرة الحث الذاتي. تتكون الدائرة الكهربائية من مصباحين كهربائيين متوازيين متصلين عبر مفتاح بمصدر تيار مباشر. يتم توصيل ملف على التوالي مع أحد المصابيح الكهربائية. بعد إغلاق الدائرة، يمكن ملاحظة أن المصباح الكهربائي المتصل على التوالي بالملف يضيء بشكل أبطأ من المصباح الكهربائي الثاني (الشكل 3).
أرز. 3. اختلاف وهج المصابيح الكهربائية لحظة تشغيل الدائرة
عندما يتم إطفاء المصدر، ينطفئ المصباح الكهربائي المتصل على التوالي مع الملف بشكل أبطأ من المصباح الكهربائي الثاني.
لماذا لا تنطفئ الأضواء في نفس الوقت؟
عندما يتم إغلاق المفتاح (الشكل 4)، بسبب حدوث emf الحث الذاتي، يزداد التيار في المصباح الكهربائي مع الملف بشكل أبطأ، لذلك يضيء هذا المصباح الكهربائي بشكل أبطأ.
أرز. 4. إغلاق المفتاح
عند فتح المفتاح (الشكل 5)، فإن القوة الدافعة الكهربية الحثية الذاتية الناتجة تمنع انخفاض التيار. ولذلك، يستمر التيار في التدفق لبعض الوقت. لكي يوجد تيار، هناك حاجة إلى دائرة مغلقة. توجد مثل هذه الدائرة في الدائرة وهي تحتوي على كلا المصباحين. لذلك، عند فتح الدائرة، يجب أن تتوهج المصابيح بنفس الشكل لبعض الوقت، وقد يكون التأخير الملحوظ ناتجًا عن أسباب أخرى.
أرز. 5. فتح المفتاح
دعونا نفكر في العمليات التي تحدث في هذه الدائرة عند إغلاق المفتاح وفتحه.
1. إغلاق المفتاح.
يوجد ملف يحمل تيارًا في الدائرة. دع التيار في هذا المنعطف يتدفق عكس اتجاه عقارب الساعة. ثم سيتم توجيه المجال المغناطيسي لأعلى (الشكل 6).
وهكذا ينتهي الأمر بالملف في فضاء المجال المغناطيسي الخاص به. ومع زيادة التيار، سيجد الملف نفسه في فضاء مجال مغناطيسي متغير لتياره الخاص. إذا زاد التيار، فإن التدفق المغناطيسي الناتج عن هذا التيار يزداد أيضًا. كما هو معروف، مع زيادة التدفق المغناطيسي الذي يخترق مستوى الدائرة، تنشأ قوة تحريضية كهربائية في هذه الدائرة، ونتيجة لذلك، تيار تحريضي. وفقا لقاعدة لينز، سيتم توجيه هذا التيار بطريقة تمنع مجاله المغناطيسي من تغيير التدفق المغناطيسي الذي يخترق مستوى الدائرة.
أي بالنسبة للذي تم ذكره في الشكل. 6 دورات، يجب أن يتم توجيه تيار الحث في اتجاه عقارب الساعة (الشكل 7)، وبالتالي منع الزيادة في تيار الدورة. وبالتالي، عندما يكون المفتاح مغلقا، فإن التيار في الدائرة لا يزيد على الفور بسبب حقيقة ظهور تيار تحريضي للكبح في هذه الدائرة، موجه في الاتجاه المعاكس.
2. فتح المفتاح
عند فتح المفتاح، ينخفض التيار في الدائرة، مما يؤدي إلى انخفاض التدفق المغناطيسي عبر مستوى الملف. يؤدي انخفاض التدفق المغناطيسي إلى ظهور القوى الدافعة الكهربية المستحثة والتيار المستحث. في هذه الحالة، يتم توجيه التيار المستحث في نفس اتجاه تيار الملف. وهذا يؤدي إلى انخفاض أبطأ في التيار الجوهري.
خاتمة:عندما يتغير التيار في الموصل، يحدث الحث الكهرومغناطيسي في نفس الموصل، مما يولد تيارًا مستحثًا موجهًا بطريقة تمنع أي تغيير في تياره في الموصل (الشكل 8). وهذا هو جوهر ظاهرة الاستقراء الذاتي. الحث الذاتي هو حالة خاصة من الحث الكهرومغناطيسي.
أرز. 8. لحظة تشغيل وإيقاف الدائرة
صيغة لإيجاد الحث المغناطيسي لموصل مستقيم مع التيار:
أين هو الحث المغناطيسي؟ - ثابت مغناطيسي. - القوة الحالية. - المسافة من الموصل إلى النقطة.
تدفق الحث المغناطيسي عبر المنطقة يساوي:
أين هي مساحة السطح التي يخترقها التدفق المغناطيسي.
وبالتالي، فإن تدفق الحث المغناطيسي يتناسب مع حجم التيار في الموصل.
بالنسبة للملف الذي يكون فيه عدد اللفات وطوله، يتم تحديد تحريض المجال المغناطيسي بالعلاقة التالية:
التدفق المغناطيسي الناتج عن الملف مع عدد اللفات ن، يساوي:
باستبدال صيغة تحريض المجال المغناطيسي في هذا التعبير، نحصل على:
يُشار إلى نسبة عدد اللفات إلى طول الملف بالرقم:
نحصل على التعبير النهائي للتدفق المغناطيسي:
يتضح من العلاقة الناتجة أن قيمة التدفق تعتمد على القيمة الحالية وعلى هندسة الملف (نصف القطر، الطول، عدد اللفات). القيمة المساوية تسمى الحث:
وحدة الحث هي هنري:
وبالتالي فإن تدفق الحث المغناطيسي الناتج عن التيار في الملف يساوي:
مع الأخذ في الاعتبار صيغة القوة الدافعة الكهربية المستحثة، نجد أن القوة الدافعة الكهربية الحثية الذاتية تساوي حاصل ضرب معدل تغير التيار والحث، مأخوذة بعلامة "-":
الحث الذاتي- وهي ظاهرة حدوث الحث الكهرومغناطيسي في الموصل عندما تتغير قوة التيار المتدفق خلال هذا الموصل.
القوة الدافعة الكهربائية للحث الذاتييتناسب طرديا مع معدل تغير التيار المتدفق عبر الموصل، مأخوذا بعلامة الطرح. يسمى عامل التناسب الحث، والذي يعتمد على المعلمات الهندسية للموصل.
يمتلك موصل محاثة تساوي 1 H إذا، بمعدل تغير التيار في الموصل يساوي 1 A في الثانية، تنشأ قوة دافعة كهربية ذاتية الحث تساوي 1 V في هذا الموصل.
يواجه الناس ظاهرة الحث الذاتي كل يوم. في كل مرة نقوم فيها بتشغيل أو إطفاء الضوء، فإننا بذلك نغلق أو نفتح الدائرة، وبالتالي إثارة التيارات الحثية. في بعض الأحيان يمكن أن تصل هذه التيارات إلى قيم عالية بحيث تقفز شرارة داخل المفتاح، وهو ما يمكننا رؤيته.
مراجع
- مياكيشيف جي.يا. الفيزياء: كتاب مدرسي. للصف الحادي عشر التعليم العام المؤسسات. - م: التربية، 2010.
- كاسيانوف ف. الفيزياء. الصف الحادي عشر: تعليمي. للتعليم العام المؤسسات. - م: حبارى، 2005.
- جيندنشتاين إل إي، ديك يو آي، الفيزياء 11. - م: منيموسين.
- بوابة الإنترنت Myshared.ru ().
- بوابة الإنترنت Physics.ru ().
- بوابة الإنترنت Festival.1september.ru ().
العمل في المنزل
- الأسئلة في نهاية الفقرة 15 (ص 45) - Myakishev G.Ya. الفيزياء 11 (انظر قائمة القراءات الموصى بها)
- أي موصل هو محاثة 1 هنري؟