Kearuhan, atau pekali aruhan kendiri(dari lat. indactio- bimbingan, pengujaan) - ialah parameter litar elektrik yang menentukan emf induktif kendiri, yang teraruh dalam litar apabila arus yang mengalir melaluinya berubah dan/atau ubah bentuknya.
Istilah "aruhan" juga merujuk kepada gegelung aruhan sendiri, yang menentukan sifat induktif litar.
Induksi kendiri- pembentukan emf teraruh dalam litar pengalir apabila kekuatan arus berubah di dalamnya. Induksi kendiri ditemui pada tahun 1832 oleh saintis Amerika J. Henry. Secara bebas daripada beliau, fenomena ini ditemui oleh M. Faraday pada tahun 1835.
Emf teraruh terbentuk apabila fluks magnet berubah. Jika perubahan ini disebabkan oleh arusnya sendiri, maka mereka bercakap tentang emf yang disebabkan sendiri:
di mana L- kearuhan litar, atau litarnya pekali aruhan kendiri.
Kearuhan, seperti kemuatan elektrik, bergantung kepada geometri konduktor - saiz dan bentuknya, tetapi tidak bergantung kepada kekuatan semasa dalam konduktor. Oleh itu, kearuhan wayar lurus adalah lebih rendah daripada kearuhan wayar yang sama bergelung.
Pengiraan menunjukkan bahawa induktansi solenoid yang diterangkan di atas dalam udara dikira dengan formula:
.
di mana μ 0 - pemalar magnet, N- bilangan lilitan solenoid, l- panjang solenoid, S- Luas keratan rentas.
Juga, induktansi bergantung pada sifat magnetik medium di mana konduktor terletak, iaitu pada kebolehtelapan magnetnya, yang ditentukan menggunakan formula:
di mana L 0 - kearuhan litar dalam vakum, L- kearuhan litar dalam bahan homogen yang mengisi medan magnet.
Unit SI bagi induktansi ialah Henry(H): 1 H = 1 V s/A.
Arus penutup dan pembukaan.
Setiap kali arus dihidupkan dan dimatikan dalam litar, dipanggil arus tambahan induksi kendiri (arus tambahan penutupan Dan hakisan), yang timbul dalam litar disebabkan oleh fenomena aruhan diri dan yang, mengikut peraturan Lenz, menghalang peningkatan atau penurunan arus dalam litar.
Rajah di atas menunjukkan gambar rajah sambungan untuk 2 lampu yang serupa. Salah satunya disambungkan ke sumber melalui perintang R, dan satu lagi disambung secara bersiri dengan gegelung L dengan teras besi. Apabila litar ditutup, lampu pertama berkelip hampir serta-merta, dan yang kedua dengan kelewatan yang ketara. Ini disebabkan oleh fakta bahawa emf induksi diri dalam litar lampu ini adalah besar, dan kekuatan semasa tidak segera mencapai nilai maksimumnya.
Apabila kunci dalam gegelung dibuka L Emf teraruh sendiri terbentuk, yang mengekalkan arus awal.
Akibatnya, pada saat pembukaan, arus mengalir melalui galvanometer (anak panah cahaya), yang diarahkan bertentangan dengan arus awal sebelum dibuka (anak panah hitam). Dalam kes ini, EMF aruhan sendiri boleh menjadi lebih besar daripada EMF bateri elemen, yang akan nyata dalam fakta bahawa arus pembukaan tambahan akan sangat melebihi arus pegun apabila suis ditutup.
Kearuhan mencirikan inersia litar berhubung dengan perubahan arus di dalamnya, dan ia boleh dianggap sebagai analog elektrodinamik jisim badan dalam mekanik, yang merupakan ukuran inersia jasad. Dalam kes ini, semasa saya memainkan peranan kelajuan badan.
Setakat ini kami telah mempertimbangkan untuk menukar medan magnet tanpa memberi perhatian kepada sumbernya. Dalam amalan, medan magnet paling kerap dicipta menggunakan pelbagai jenis solenoid, i.e. litar berbilang pusingan dengan arus.
Terdapat dua kemungkinan kes di sini: apabila arus dalam litar berubah, fluks magnet berubah: a ) litar yang sama ; b ) litar bersebelahan.
Emf teraruh yang timbul dalam litar itu sendiri dipanggil Emf yang disebabkan sendiri, dan fenomena itu sendiri - induksi kendiri.
Jika emf teraruh berlaku di litar bersebelahan, maka mereka bercakap tentang fenomena itu induksi bersama.
Adalah jelas bahawa sifat fenomena adalah sama, tetapi nama yang berbeza digunakan untuk menekankan tempat kejadian emf teraruh.
Fenomena induksi kendiri ditemui oleh saintis Amerika J. Henry.
| Henry Joseph(1797–1878) - Ahli fizik Amerika, ahli Akademi Sains Kebangsaan, presidennya (1866–1878). Karya yang dikhaskan untuk elektromagnetisme. Elektromagnet berbentuk ladam pertama yang direka bentuk pertama (1828), menggunakan belitan berbilang lapisan wayar bertebat (kapasiti beban mereka mencapai satu tan), dan menemui prinsip aruhan elektromagnet pada tahun 1831 (M. Faraday adalah yang pertama menerbitkan penemuan aruhan) . Beliau membina motor elektrik (1831), menemui (1832) fenomena aruhan diri dan arus tambahan, dan mewujudkan punca yang mempengaruhi kearuhan litar. Mencipta geganti elektromagnet. Dia membina telegraf yang beroperasi di wilayah Kolej Princeton, dan pada tahun 1842 menubuhkan sifat berayun nyahcas kapasitor. |
Fenomena induksi kendiri boleh ditakrifkan seperti berikut.
Arus I yang mengalir dalam mana-mana litar mencipta fluks magnet F yang menembusi litar yang sama. Apabila saya berubah, F akan berubah. Akibatnya, emf teraruh akan teraruh dalam litar.
Kerana aruhan magnet DALAM berkadar dengan arus saya oleh itu
di mana L – pekali perkadaran, dipanggil kearuhan litar .
Jika tiada ferromagnet di dalam litar, maka
(kerana 
).
Kearuhan gelung L bergantung pada geometri litar, bilangan lilitan, dan luas litar litar.
Unit SI bagi kearuhan ialah kearuhan litar di mana jumlah fluks berlaku apabila arus mengalir. Unit ini dipanggil Henry (Gn).
Dimensi kearuhan:
Mari kita hitung kearuhan solenoid itu L . Jika panjang solenoid l jauh lebih besar daripada diameternya d ( ) , maka formula untuk solenoid yang panjang tidak terhingga boleh digunakan padanya. Kemudian
Di sini N – bilangan pusingan. Alirkan melalui setiap selekoh
Hubungan fluks
Tetapi kita tahu bahawa dari mana induktansi solenoid berasal
di mana n
– bilangan lilitan per unit panjang, i.e. 
ialah isipadu solenoid, yang bermaksud
| , | (5.1.1) |
Daripada formula ini anda boleh mencari dimensi untuk pemalar magnet:
Apabila arus berubah dalam litar, emf induktif kendiri timbul sama dengan:
| , | (5.1.2) |
Tanda tolak dalam formula ini adalah disebabkan oleh peraturan Lenz.
Fenomena aruhan kendiri memainkan peranan penting dalam kejuruteraan elektrik dan radio. Seperti yang akan kita lihat kemudian, disebabkan oleh aruhan sendiri, kapasitor yang disambungkan secara bersiri dengan induktor dicas semula, mengakibatkan L.C.-rantai (litar berayun) timbul ayunan elektromagnet.
INDUKSI KENDIRI
Setiap konduktor yang melaluinya elektrik mengalir. arus berada dalam medan magnetnya sendiri.
Apabila kekuatan arus berubah dalam konduktor, medan m berubah, i.e. fluks magnet yang dicipta oleh perubahan arus ini. Perubahan dalam fluks magnet membawa kepada kemunculan vorteks elektrik. medan dan emf teraruh muncul dalam litar. 
Fenomena ini dipanggil induksi kendiri.
Induksi kendiri ialah fenomena berlakunya emf teraruh dalam elektrik. litar akibat perubahan kekuatan arus.
Emf yang terhasil dipanggil Emf yang disebabkan sendiri
Penutupan litar 
Apabila terputus dalam elektrik litar, arus meningkat, yang menyebabkan peningkatan dalam fluks magnet dalam gegelung, dan vorteks elektrik berlaku. medan yang diarahkan melawan arus, i.e. Emf aruhan sendiri timbul dalam gegelung, menghalang peningkatan arus dalam litar (medan vorteks menghalang elektron).
Akibatnya L1 menyala kemudian, daripada L2.
Litar terbuka 
Apabila litar elektrik dibuka, arus berkurangan, penurunan dalam fluks dalam gegelung berlaku, dan medan elektrik vorteks muncul, diarahkan seperti arus (cuba mengekalkan kekuatan arus yang sama), i.e. Emf teraruh sendiri timbul dalam gegelung, mengekalkan arus dalam litar.
Akibatnya, L apabila dimatikan berkelip terang.
Kesimpulan
dalam kejuruteraan elektrik, fenomena aruhan kendiri menunjukkan dirinya apabila litar ditutup (arus elektrik meningkat secara beransur-ansur) dan apabila litar dibuka (arus elektrik tidak hilang serta-merta).
Apakah yang bergantung kepada emf yang disebabkan sendiri?
E-mel arus mencipta medan magnetnya sendiri. Fluks magnet melalui litar adalah berkadar dengan aruhan medan magnet (Ф ~ B), aruhan adalah berkadar dengan kekuatan arus dalam konduktor
(B ~ I), oleh itu fluks magnet adalah berkadar dengan kekuatan semasa (Ф ~ I).
Emf aruhan sendiri bergantung kepada kadar perubahan arus dalam arus elektrik. litar, daripada sifat konduktor
(saiz dan bentuk) dan pada kebolehtelapan magnet relatif medium di mana konduktor terletak.
Kuantiti fizik yang menunjukkan pergantungan emf aruhan diri pada saiz dan bentuk konduktor dan pada persekitaran di mana konduktor itu terletak dipanggil pekali aruhan diri atau induktans. 
Kearuhan - fizikal. nilai yang sama secara berangka dengan emf induktif kendiri yang berlaku dalam litar apabila arus berubah sebanyak 1 Ampere dalam 1 saat.
Kearuhan juga boleh dikira menggunakan formula:
di mana Ф ialah fluks magnet melalui litar, I ialah kekuatan semasa dalam litar.
Unit induktansi dalam sistem SI:
Kearuhan gegelung bergantung kepada:
bilangan lilitan, saiz dan bentuk gegelung dan kebolehtelapan magnet relatif medium
(teras mungkin).
Emf induktif kendiri menghalang arus daripada meningkat apabila litar dihidupkan dan arus daripada berkurangan apabila litar dibuka.
Di sekeliling konduktor pembawa arus terdapat medan magnet yang mempunyai tenaga.
Dari mana ia datang? Sumber semasa termasuk dalam elektrik rantai mempunyai rizab tenaga.
Pada saat penutupan elektrik. Litar sumber semasa membelanjakan sebahagian daripada tenaganya untuk mengatasi kesan emf induktif kendiri yang timbul. Bahagian tenaga ini, yang dipanggil tenaga arus sendiri, pergi ke pembentukan medan magnet.
Tenaga medan magnet ialah tenaga semasa sendiri.
Tenaga kendiri arus adalah secara berangka sama dengan kerja yang mesti dilakukan oleh sumber arus untuk mengatasi emf aruhan kendiri untuk mencipta arus dalam litar.
Tenaga medan magnet yang dicipta oleh arus adalah berkadar terus dengan kuasa dua arus.
Ke manakah perginya tenaga medan magnet selepas arus berhenti? - menonjol (apabila litar dengan arus yang cukup besar dibuka, percikan api atau arka mungkin berlaku)
SOALAN UNTUK KERTAS UJIAN
mengenai topik "aruhan elektromagnetik"
|
1. Senaraikan 6 cara untuk mendapatkan arus aruhan. |
Kearuhan
Kearuhan
semasa saya, mengalir dalam gelung tertutup, mencipta medan magnet di sekelilingnya B .
F ~ I.
di manakah pekali perkadaran L dipanggil kearuhan litar .
Fenomena induksi kendiri
Apabila arus berubah saya medan magnet ia mewujudkan perubahan dalam litar. Akibatnya, satu emf teraruh dalam litar.
Proses ini dipanggil induksi kendiri .
Dalam sistem SI, induktansi diukur dalam henry: [ L] = Gn = Vb/A = V s/A.
Fenomena induksi kendiri
E.m.f. induksi E i dicipta oleh medan magnet luar.
E.m.f. induksi kendiri E S tercipta apabila medan magnetnya sendiri berubah.
Secara amnya, kearuhan gelung L bergantung kepada
1) bentuk geometri kontur dan dimensinya,
2) kebolehtelapan magnet medium di mana litar berada.
Dalam elektrostatik, analog kearuhan ialah kapasitans elektrik DENGAN konduktor bersendirian, yang bergantung kepada bentuk, saiz, pemalar dielektrik ε persekitaran.
L = const, jika kebolehtelapan magnet μ persekitaran dan dimensi geometri kontur adalah malar.
Hukum Faraday untuk induksi diri
Tanda tolak dalam hukum Faraday, mengikut peraturan Lenz, bermakna kehadiran induktansi L membawa kepada perubahan arus yang lebih perlahan saya dalam litar.
Jika arus saya meningkat, maka dI/dt> 0 dan, oleh itu, E S < 0, т.е. ток самоиндукции IS diarahkan ke arah arus saya
Jika arus saya meningkat, maka dI/dt> 0 dan, oleh itu, E S < 0, т.е. ток самоиндукции IS diarahkan ke arah arus saya sumber luar dan melambatkan pertumbuhannya.
Jika arus saya berkurangan, maka dI/dt< 0 и, соответственно, ES> 0, iaitu arus aruhan sendiri IS mempunyai arah yang sama dengan arus menurun saya sumber luaran dan memperlahankan penurunannya.
^ Hukum Faraday untuk induksi diri
Jika litar mempunyai kearuhan tertentu L, kemudian sebarang perubahan dalam arus saya semakin perlahan, semakin banyak L kontur, i.e. litar mempunyai inersia elektrik .
Kearuhan solenoid
Kearuhan L bergantung hanya pada dimensi geometri litar dan kebolehtelapan magnet μ persekitaran.
ФN– fluks aruhan magnet melalui N berpusing,
F = B.S.- fluks magnet melalui pad S, terhad kepada satu pusingan.
Kearuhan solenoid
Medan solenoid:
l- panjang solenoid,
n = N/ l– bilangan lilitan per unit panjang solenoid.
(2) (1):
Mengikut peraturan Lenz, apabila menghidupkan dan mematikan arus dalam litar yang mengandungi kearuhan L, arus aruhan sendiri berlaku IS, yang diarahkan untuk mengelakkan arus daripada berubah saya dalam rantai.
Arus tambahan
kunci KEPADA mengandung 1 :
kunci KEPADA mengandung 2 (litar terbuka):
E timbul S dan arus yang disebabkan olehnya
Arus tambahan
pemalar dipanggil masa bersantai – masa di mana kekuatan semasa saya berkurangan dalam e sekali.
Lebih banyak L, semakin banyak τ , dan semakin perlahan arus berkurangan saya.
Arus tambahan
Pada penutupan litar sebagai tambahan kepada emf luaran. E emf timbul. induksi kendiri E S.
Arus tambahan
Pada saat penutupan t= 0 semasa saya= 0, pembolehubah a 0 = – saya 0, pada masa t kekuatan semasa saya, pembolehubah a =saya – saya 0
Arus tambahan
saya 0 – arus tetap.
Penubuhan arus berlaku lebih cepat, lebih kecil L litar dan rintangannya yang lebih besar R
Arus tambahan penutupan dan pemecahan
Kerana rintangan bateri r biasanya kecil, maka kita boleh menganggapnya R R 0, di mana
R 0 – rintangan litar tanpa mengambil kira rintangan sumber EMF. Arus mantap
R 0 hingga R.
● Peningkatan segera dalam rintangan litar daripada R 0 hingga R.
Arus tetap adalah
Pada mematikan sumber e.m.f.
(litar terbuka) arus berbeza mengikut undang-undang
Magnitud e.m.f. induksi kendiri
RR>>R 0), kemudian E S
Jika litar beralih terhadap rintangan luar yang sangat tinggi R, sebagai contoh, rantai putus ( R>>R 0), kemudian E S boleh menjadi besar dan arka voltan terbentuk di antara hujung terbuka suis.
e.m.f. induksi kendiri
Dalam litar dengan kearuhan tinggi, E S mungkin ada lagi emf. sumber E termasuk dalam litar, yang boleh menyebabkan kerosakan penebat dan kegagalan peralatan.
Oleh itu, rintangan mesti dimasukkan ke dalam litar secara beransur-ansur, mengurangkan nisbah dI /dt.
Induksi bersama
Fluks magnet yang dibentuk oleh litar 1 menembusi litar 2:
L 21 – pekali perkadaran.
Jika saya 1 berubah, maka emf teraruh dalam litar 2.
Induksi bersama
Begitu juga, jika litar 2 berubah saya 2, maka dalam litar pertama perubahan dalam fluks magnet menyebabkan emf:
Kemungkinan L 12 = L 21 – induktansi bersama kontur bergantung kepada
1. bentuk geometri,
2. saiz,
3. kedudukan bersama,
4. kebolehtelapan magnet medium μ .
Untuk dua gegelung pada teras toroidal biasa
N 1, N 2 – bilangan lilitan litar pertama dan kedua, masing-masing,
l– panjang teras (toroid) sepanjang garis tengah,
S– bahagian teras.
Transformer - peranti yang terdiri daripada dua atau lebih gegelung dililit pada satu teras biasa.
Berkhidmat untuk menambah atau mengurangkan voltan AC:
nisbah transformasi.
Secara struktur, transformer direka bentuk sedemikian rupa sehingga medan magnet hampir tertumpu sepenuhnya di dalam teras.
Dalam kebanyakan transformer, belitan sekunder dililit di atas belitan primer.
Autotransformer – pengubah yang terdiri daripada satu belitan.
Meningkatkan:
1-2 U dibekalkan, 1-3 U dikeluarkan.
Turun taraf:
1-3 U dibekalkan, 1-2 U dikeluarkan.
Kesan kulit
Apabila arus ulang alik melalui konduktor, medan magnet di dalam konduktor berubah. Medan magnet yang berubah-ubah masa terhasil dalam konduktor arus pusar aruhan sendiri .
Kesan kulit
Satah arus pusar melalui paksi konduktor.
Mengikut peraturan Lenz, arus pusar menghalang arus utama daripada berubah di dalam konduktor dan menggalakkan perubahannya berhampiran permukaan.
Untuk arus ulang alik, rintangan di dalam konduktor adalah lebih besar daripada rintangan di permukaan R dalam > R di atas
Kesan kulit
Ketumpatan arus ulang alik tidak sama di seluruh keratan rentas:
jmax pada suatu permukaan, jmin dalam pada paksi.
Fenomena ini dipanggil kesan kulit .
Akibat kesan kulit
Arus RF mengalir melalui lapisan permukaan nipis, jadi konduktor untuknya dibuat berongga, dan sebahagian permukaan luar disalut dengan perak.
Permohonan:
kaedah pengerasan permukaan logam di mana, apabila dipanaskan oleh arus frekuensi tinggi (HF), hanya lapisan permukaan dipanaskan.
Tenaga medan magnet. Ketumpatan tenaga medan magnet isipadu
Tenaga medan magnet adalah sama dengan kerja yang dibelanjakan oleh arus untuk mencipta medan ini.
Kerja kerana fenomena induksi
Tenaga medan magnet
Kerja dA dibelanjakan untuk menukar fluks magnet mengikut jumlah dФ.
Bekerja untuk mencipta fluks magnet F:
Ketumpatan tenaga medan magnet isipadu
Kami akan mencari ω contohnya solenoid
Dalam pelajaran ini, kita akan belajar bagaimana dan oleh siapa fenomena aruhan diri ditemui, pertimbangkan pengalaman yang kita akan tunjukkan fenomena ini, dan menentukan bahawa aruhan diri ialah kes khas aruhan elektromagnet. Pada akhir pelajaran, kami akan memperkenalkan kuantiti fizikal yang menunjukkan pergantungan emf induktif kendiri pada saiz dan bentuk konduktor dan pada persekitaran di mana konduktor itu terletak, iaitu induktansi.
Henry mencipta gegelung rata yang diperbuat daripada tembaga jalur, dengan bantuannya dia mencapai kesan kuasa yang lebih ketara daripada apabila menggunakan solenoid wayar. Para saintis menyedari bahawa apabila terdapat gegelung yang kuat dalam litar, arus dalam litar ini mencapai nilai maksimumnya dengan lebih perlahan daripada tanpa gegelung.
nasi. 2. Rajah persediaan eksperimen oleh D. Henry
Dalam Rajah. Rajah 2 menunjukkan gambar rajah elektrik bagi persediaan eksperimen, yang berasaskannya fenomena aruhan kendiri boleh ditunjukkan. Litar elektrik terdiri daripada dua mentol lampu bersambung selari yang disambungkan melalui suis kepada sumber arus terus. Sebuah gegelung disambung secara bersiri dengan salah satu mentol lampu. Selepas menutup litar, dapat dilihat bahawa mentol lampu, yang disambungkan secara bersiri dengan gegelung, menyala lebih perlahan daripada mentol lampu kedua (Rajah 3).
nasi. 3. Pijar mentol yang berbeza semasa litar dihidupkan
Apabila sumber dimatikan, mentol lampu yang disambungkan secara bersiri dengan gegelung padam dengan lebih perlahan daripada mentol lampu kedua.
Kenapa lampu tidak padam serentak?
Apabila suis ditutup (Rajah 4), disebabkan berlakunya emf aruhan kendiri, arus dalam mentol lampu dengan gegelung meningkat dengan lebih perlahan, jadi mentol lampu ini menyala dengan lebih perlahan.
nasi. 4. Penutupan kunci
Apabila suis dibuka (Rajah 5), EMF aruhan kendiri yang terhasil menghalang arus daripada berkurangan. Oleh itu, arus terus mengalir untuk beberapa lama. Untuk arus wujud, litar tertutup diperlukan. Terdapat litar sedemikian dalam litar; ia mengandungi kedua-dua mentol lampu. Oleh itu, apabila litar dibuka, mentol lampu harus menyala sama untuk beberapa waktu, dan kelewatan yang diperhatikan mungkin disebabkan oleh sebab lain.
nasi. 5. Pembukaan kunci
Mari kita pertimbangkan proses yang berlaku dalam litar ini apabila kunci ditutup dan dibuka.
1. Penutupan kunci.
Terdapat gegelung pembawa arus dalam litar. Biarkan arus dalam pusingan ini mengalir melawan arah jam. Kemudian medan magnet akan diarahkan ke atas (Rajah 6).
Oleh itu, gegelung berakhir di ruang medan magnetnya sendiri. Apabila arus meningkat, gegelung akan mendapati dirinya berada dalam ruang medan magnet yang berubah-ubah arusnya sendiri. Jika arus meningkat, maka fluks magnet yang dicipta oleh arus ini juga meningkat. Seperti yang diketahui, dengan peningkatan dalam fluks magnet yang menembusi satah litar, daya gerak elektrik aruhan timbul dalam litar ini dan, sebagai akibatnya, arus aruhan. Mengikut peraturan Lenz, arus ini akan diarahkan sedemikian rupa sehingga medan magnetnya menghalang perubahan fluks magnet yang menembusi satah litar.
Iaitu, untuk yang dipertimbangkan dalam Rajah. 6 pusingan, arus aruhan harus diarahkan mengikut arah jam (Rajah 7), dengan itu menghalang peningkatan arus pusingan sendiri. Akibatnya, apabila kunci ditutup, arus dalam litar tidak meningkat serta-merta disebabkan oleh fakta bahawa arus aruhan brek muncul dalam litar ini, diarahkan ke arah yang bertentangan.
2. Membuka kunci
Apabila suis dibuka, arus dalam litar berkurangan, yang membawa kepada penurunan fluks magnet melalui satah gegelung. Pengurangan dalam fluks magnet membawa kepada kemunculan emf teraruh dan arus teraruh. Dalam kes ini, arus teraruh diarahkan ke arah yang sama dengan arus gegelung itu sendiri. Ini membawa kepada penurunan yang lebih perlahan dalam arus intrinsik.
Kesimpulan: apabila arus dalam konduktor berubah, aruhan elektromagnet berlaku dalam konduktor yang sama, yang menghasilkan arus teraruh yang diarahkan sedemikian rupa untuk mengelakkan sebarang perubahan dalam arusnya sendiri dalam konduktor (Rajah 8). Inilah intipati fenomena induksi diri. Induksi kendiri adalah kes khas aruhan elektromagnet.
nasi. 8. Saat menghidupkan dan mematikan litar
Formula untuk mencari aruhan magnet bagi konduktor lurus dengan arus:
di manakah aruhan magnet; - pemalar magnet; - kekuatan semasa; - jarak dari konduktor ke titik.
Fluks aruhan magnet melalui kawasan adalah sama dengan:
di manakah luas permukaan yang ditembusi oleh fluks magnet.
Oleh itu, fluks aruhan magnet adalah berkadar dengan magnitud arus dalam konduktor.
Untuk gegelung yang mempunyai bilangan lilitan dan panjangnya, aruhan medan magnet ditentukan oleh hubungan berikut:
Fluks magnet yang dicipta oleh gegelung dengan bilangan lilitan N, adalah sama dengan:
Menggantikan formula untuk aruhan medan magnet ke dalam ungkapan ini, kami memperoleh:
Nisbah bilangan lilitan kepada panjang gegelung dilambangkan dengan nombor:
Kami memperoleh ungkapan akhir untuk fluks magnet:
Daripada perhubungan yang terhasil adalah jelas bahawa nilai fluks bergantung kepada nilai semasa dan pada geometri gegelung (jejari, panjang, bilangan lilitan). Nilai yang sama dengan dipanggil induktansi:
Unit induktansi ialah henry:
Oleh itu, fluks aruhan magnet yang disebabkan oleh arus dalam gegelung adalah sama dengan:
Dengan mengambil kira formula untuk emf teraruh, kami mendapati bahawa emf aruhan diri adalah sama dengan hasil darab kadar perubahan arus dan aruhan, diambil dengan tanda "-":
Induksi kendiri- ini adalah fenomena berlakunya aruhan elektromagnet dalam konduktor apabila kekuatan arus yang mengalir melalui konduktor ini berubah.
Daya elektromotif aruhan diri adalah berkadar terus dengan kadar perubahan arus yang mengalir melalui konduktor, diambil dengan tanda tolak. Faktor perkadaran dipanggil kearuhan, yang bergantung pada parameter geometri konduktor.
Konduktor mempunyai kearuhan sama dengan 1 H jika, pada kadar perubahan arus dalam konduktor bersamaan dengan 1 A sesaat, daya gerak elektrik aruhan sendiri sama dengan 1 V timbul dalam konduktor ini.
Orang ramai menghadapi fenomena induksi diri setiap hari. Setiap kali kami menghidupkan atau mematikan lampu, kami dengan itu menutup atau membuka litar, dengan itu mengujakan arus aruhan. Kadang-kadang arus ini boleh mencapai nilai yang tinggi sehingga percikan api melompat di dalam suis, yang dapat kita lihat.
Bibliografi
- Myakishev G.Ya. Fizik: Buku teks. untuk darjah 11 pendidikan umum institusi. - M.: Pendidikan, 2010.
- Kasyanov V.A. Fizik. Darjah 11: Pendidikan. untuk pendidikan am institusi. - M.: Bustard, 2005.
- Gendenstein L.E., Dick Yu.I., Fizik 11. - M.: Mnemosyne.
- Portal Internet Myshared.ru ().
- Portal Internet Physics.ru ().
- Portal Internet Festival.1september.ru ().
Kerja rumah
- Soalan pada akhir perenggan 15 (ms 45) - Myakishev G.Ya. Fizik 11 (lihat senarai bacaan yang disyorkan)
- Kearuhan konduktor yang manakah ialah 1 Henry?