แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองในวงจร ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำตนเอง

เมื่อกระแสในวงจรเปลี่ยนแปลง ฟลักซ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กผ่านพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยวงจรนี้จะเปลี่ยนไป การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะนำไปสู่การกระตุ้น แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากตนเอง- ทิศทางของ EMF จะเป็นเช่นนั้นเมื่อกระแสเพิ่มขึ้น วงจรแรงเคลื่อนไฟฟ้าป้องกันไม่ให้กระแสเพิ่มขึ้น และเมื่อกระแสลดลง ก็ป้องกันไม่ให้กระแสลดลง

ขนาดของ EMF เป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแส ฉันและตัวเหนี่ยวนำลูป ล :

.

เนื่องจากปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำตัวเองในวงจรไฟฟ้าที่มีแหล่งกำเนิด EMF เมื่อปิดวงจรกระแสไฟฟ้าจะไม่เกิดขึ้นทันที แต่หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง กระบวนการที่คล้ายกันเกิดขึ้นเมื่อเปิดวงจร และค่าของแรงเคลื่อนไฟฟ้าการเหนี่ยวนำตัวเองอาจเกินแรงเคลื่อนไฟฟ้าต้นทางอย่างมีนัยสำคัญ บ่อยที่สุดในชีวิตประจำวันสิ่งนี้ใช้ในคอยล์จุดระเบิดรถยนต์ แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองทั่วไปที่มีแรงดันไฟฟ้า 12V คือ 7-25kV

มูลนิธิวิกิมีเดีย

2010.

ดูว่า "แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเอง" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเอง

- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov พจนานุกรมภาษาอังกฤษเป็นภาษารัสเซียเกี่ยวกับวิศวกรรมไฟฟ้าและวิศวกรรมกำลัง มอสโก 2542] หัวข้อวิศวกรรมไฟฟ้า แนวคิดพื้นฐาน EN แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำฟาราเดย์ แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเอง... ... นี่คือปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ในวงจรนำไฟฟ้าเมื่อกระแสไหลผ่านวงจรเปลี่ยนแปลง เมื่อกระแสในวงจรเปลี่ยนแปลงฟลักซ์แม่เหล็ก

ผ่านพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยเส้นขอบนี้ เปลี่ยน... ...วิกิพีเดีย - (จาก Lat. inductio Guiding, Motivation) ค่าที่แสดงลักษณะของแม่เหล็ก เซนต์วาการไฟฟ้า โซ่ กระแสที่ไหลในวงจรนำไฟฟ้าจะสร้างสนามแม่เหล็กในบริเวณรอบๆ และสนามแม่เหล็ก Ф ที่เจาะวงจร (ที่ต่อกับมัน) จะเป็นเส้นตรง... ...

สารานุกรมกายภาพพลังงานปฏิกิริยา - มีค่าเท่ากับกระแสไฟฟ้าไซน์และแรงดันไฟฟ้า ผลคูณของค่าประสิทธิผลของแรงดันไฟฟ้าด้วยค่าประสิทธิผลของกระแสและไซน์ของการเปลี่ยนเฟสระหว่างแรงดันและกระแสของเครือข่ายสองขั้ว [GOST R 52002 2003]… …

คู่มือนักแปลด้านเทคนิค สาขาวิชาฟิสิกส์ครอบคลุมความรู้เกี่ยวกับไฟฟ้าสถิตย์ , กระแสไฟฟ้า และปรากฏการณ์ทางแม่เหล็ก - ไฟฟ้าสถิต ไฟฟ้าสถิตพิจารณาปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับวัตถุที่อยู่นิ่ง- การมีอยู่ของแรงที่กระทำระหว่าง... ... สารานุกรมถ่านหิน

เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและแปลงกระแสสลับของแรงดันไฟฟ้าหนึ่งเป็นกระแสสลับของแรงดันไฟฟ้าอื่น ในกรณีที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยวงจรแม่เหล็ก (แกนกลาง) และขดลวดสองเส้นที่อยู่บนนั้น วงจรหลักและ... ... พจนานุกรมสารานุกรม

การเหนี่ยวนำตนเอง

ตัวนำแต่ละตัวที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะอยู่ในสนามแม่เหล็กของตัวเอง

เมื่อความแรงของกระแสในตัวนำเปลี่ยนแปลง m.field จะเปลี่ยนไปเช่น ฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันนี้ การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กนำไปสู่การเกิดขึ้นของสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนและแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำปรากฏขึ้นในวงจร

ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเหนี่ยวนำตนเอง

การเหนี่ยวนำตัวเองเป็นปรากฏการณ์ของการเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในวงจรไฟฟ้าอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงความแรงของกระแสไฟฟ้า
แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเรียกว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเอง

การแสดงปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำตนเอง

การปิดวงจร

เมื่อมีการลัดวงจรในวงจรไฟฟ้า กระแสจะเพิ่มขึ้นซึ่งทำให้ฟลักซ์แม่เหล็กในขดลวดเพิ่มขึ้น สนามไฟฟ้าเอ็ดดี้จะปรากฏขึ้นตรงกับกระแส กล่าวคือ แรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำตัวเองจะปรากฏขึ้นในขดลวดซึ่ง ป้องกันการเพิ่มขึ้นของกระแสในวงจร (สนามกระแสน้ำวนยับยั้งอิเล็กตรอน)
เป็นผลให้ L1 สว่างขึ้นช้ากว่า L2

วงจรเปิด

เมื่อเปิดวงจรไฟฟ้ากระแสจะลดลงฟลักซ์ในขดลวดลดลงและสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนจะปรากฏขึ้นทิศทางเหมือนกระแส (พยายามรักษาความแรงของกระแสไฟฟ้าเท่าเดิม) เช่น แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากตัวเองเกิดขึ้นในขดลวดเพื่อรักษากระแสในวงจร
ด้วยเหตุนี้ L จะกะพริบสว่างเมื่อปิดเครื่อง

ในงานวิศวกรรมไฟฟ้า ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำตัวเองจะแสดงออกมาเมื่อวงจรถูกปิด ( กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ) และเมื่อมีการเปิดวงจร (กระแสไฟฟ้าจะไม่หายไปทันที)

ตัวเหนี่ยวนำ

แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากตนเองขึ้นอยู่กับอะไร?

กระแสไฟฟ้าสร้างสนามแม่เหล็กในตัวมันเอง ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านวงจรเป็นสัดส่วนกับการเหนี่ยวนำ สนามแม่เหล็ก(Ф ~ V) การเหนี่ยวนำจะแปรผันตามความแรงของกระแสไฟฟ้าในตัวนำ
(B ~ I) ดังนั้นฟลักซ์แม่เหล็กจึงเป็นสัดส่วนกับความแรงของกระแสไฟฟ้า (Ф ~ I)
แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองขึ้นอยู่กับอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า คุณสมบัติของตัวนำ (ขนาดและรูปร่าง) และขึ้นอยู่กับความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ของตัวกลางที่ตัวนำนั้นตั้งอยู่
ปริมาณทางกายภาพที่แสดงการขึ้นต่อกันของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองกับขนาดและรูปร่างของตัวนำและสภาพแวดล้อมที่ตัวนำตั้งอยู่ เรียกว่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำตัวเองหรือการเหนี่ยวนำ

ตัวเหนี่ยวนำ - ปริมาณทางกายภาพ, เป็นตัวเลขเท่ากับแรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำตัวเองที่เกิดขึ้นในวงจรเมื่อกระแสเปลี่ยนแปลง 1 แอมแปร์ใน 1 วินาที
ความเหนี่ยวนำสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

โดยที่ Ф คือฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านวงจร I คือความแรงของกระแสในวงจร

หน่วย SI ของการเหนี่ยวนำ:

ความเหนี่ยวนำของขดลวดขึ้นอยู่กับ:
จำนวนรอบ ขนาดและรูปร่างของขดลวด และความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ของตัวกลาง (อาจเป็นแกนกลาง)

EMF การเหนี่ยวนำตนเอง

แรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำในตัวจะป้องกันไม่ให้กระแสเพิ่มขึ้นเมื่อวงจรเปิดอยู่ และกระแสไม่ลดลงเมื่อวงจรถูกเปิด

พลังงานของสนามแม่เหล็กของกระแส

รอบตัวนำที่ส่งกระแสไฟฟ้าจะมีสนามแม่เหล็กที่มีพลังงานอยู่
มันมาจากไหน? แหล่งจ่ายกระแสที่รวมอยู่ในวงจรไฟฟ้ามีพลังงานสำรอง
ในขณะที่ปิดวงจรไฟฟ้า แหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าจะใช้พลังงานส่วนหนึ่งเพื่อเอาชนะการกระทำของแรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำตัวเองที่เกิดขึ้น พลังงานส่วนนี้เรียกว่าพลังงานของกระแสเอง ซึ่งไปทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก

พลังงานของสนามแม่เหล็กเท่ากับพลังงานภายในของกระแส
พลังงานในตัวเองของกระแสไฟฟ้าจะเท่ากับตัวเลขที่งานที่แหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าต้องทำเพื่อเอาชนะแรงเคลื่อนไฟฟ้าในการเหนี่ยวนำตัวเอง เพื่อสร้างกระแสในวงจร

พลังงานของสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสไฟฟ้าจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกำลังสองของกระแสไฟฟ้า
พลังงานสนามแม่เหล็กจะไปที่ไหนหลังจากกระแสไฟฟ้าหยุดลง? - โดดเด่น (เมื่อเปิดวงจรอย่างเพียงพอ ความแข็งแกร่งอันยิ่งใหญ่กระแสไฟอาจทำให้เกิดประกายไฟหรือส่วนโค้งได้)

คำถามสำหรับกระดาษทดสอบ

ในหัวข้อ "การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า"

1. ทำรายการ 6 วิธีในการรับกระแสเหนี่ยวนำ
2. ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (คำจำกัดความ)
3. กฎของเลนซ์
4. ฟลักซ์แม่เหล็ก (คำจำกัดความ การวาด สูตร ปริมาณอินพุต หน่วยการวัด)
5. กฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (คำจำกัดความ, สูตร)
6. คุณสมบัติของสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวน
7. แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำของตัวนำที่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ (เหตุผลในการปรากฏ การวาด สูตร ปริมาณอินพุต หน่วยการวัด)
8. การเหนี่ยวนำตนเอง (การสำแดงสั้น ๆ ในวิศวกรรมไฟฟ้า, คำจำกัดความ)
9. EMF ของการเหนี่ยวนำตนเอง (การกระทำและสูตร)
10. ตัวเหนี่ยวนำ (คำจำกัดความ สูตร หน่วยวัด)
11. พลังงานของสนามแม่เหล็กของกระแส (สูตรที่พลังงานของสนามแม่เหล็กของกระแสมาจากที่ซึ่งมันจะหายไปเมื่อกระแสหยุด)

ฟิสิกส์ เกรด 10-11 การชักนำตนเอง

ตัวนำแต่ละตัวที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะอยู่ในสนามแม่เหล็กของตัวเอง

เมื่อความแรงของกระแสในตัวนำเปลี่ยนแปลง m.field จะเปลี่ยนไปเช่น ฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันนี้ การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กนำไปสู่การเกิดขึ้นของสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนและแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำปรากฏขึ้นในวงจร

ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเหนี่ยวนำตนเอง
การเหนี่ยวนำตัวเองเป็นปรากฏการณ์ของการเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในวงจรไฟฟ้าอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงความแรงของกระแสไฟฟ้า
แรงเคลื่อนไฟฟ้าผลลัพธ์เรียกว่า แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากตนเอง

การแสดงปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำตนเอง

การปิดวงจร

เมื่อมีการลัดวงจรในวงจรไฟฟ้า กระแสจะเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้เกิดฟลักซ์แม่เหล็กในขดลวดเพิ่มขึ้น และสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนจะปรากฏขึ้น พุ่งตรงต่อกระแส กล่าวคือ แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองเกิดขึ้นในขดลวด ป้องกันไม่ให้กระแสเพิ่มขึ้นในวงจร (สนามกระแสน้ำวนยับยั้งอิเล็กตรอน)
ส่งผลให้ L1 สว่างขึ้นในภายหลังกว่า L2

วงจรเปิด

เมื่อเปิดวงจรไฟฟ้ากระแสจะลดลงฟลักซ์ในขดลวดลดลงและสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนจะปรากฏขึ้นทิศทางเหมือนกระแส (พยายามรักษาความแรงของกระแสไฟฟ้าเท่าเดิม) เช่น แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากตัวเองเกิดขึ้นในขดลวดเพื่อรักษากระแสในวงจร

กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวนำจะสร้างสนามแม่เหล็กรอบๆ ตัวตัวนำ ฟลักซ์แม่เหล็ก F ผ่านวงจรของตัวนำนี้เป็นสัดส่วนกับโมดูลเหนี่ยวนำ B ของสนามแม่เหล็กภายในวงจร และการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กในทางกลับกันจะเป็นสัดส่วนกับความแรงของกระแสไฟฟ้าในตัวนำ ดังนั้นฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านลูปจึงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกระแสในลูป:

ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนระหว่างความแรงของกระแส I ในวงจรและฟลักซ์แม่เหล็ก Ф ที่สร้างขึ้นโดยกระแสนี้เรียกว่าตัวเหนี่ยวนำ ความเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างของตัวนำ คุณสมบัติทางแม่เหล็กสภาพแวดล้อมที่ตัวนำตั้งอยู่

หน่วยของการเหนี่ยวนำ

ต่อหน่วยความเหนี่ยวนำใน ระบบสากลเฮนรี่ได้รับการยอมรับ หน่วยนี้ถูกกำหนดตามสูตร (55.1):

ความเหนี่ยวนำของวงจรจะเท่ากันถ้ามีแรง ดี.ซี 1 ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านวงจรมีค่าเท่ากับ

การเหนี่ยวนำตนเอง

เมื่อกระแสในขดลวดเปลี่ยนแปลง ฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของกระแสนี้ การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านขดลวดควรทำให้เกิดลักษณะที่ปรากฏของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในขดลวด ปรากฏการณ์การเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำใน

ของวงจรไฟฟ้าอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงความแรงของกระแสในวงจรนี้เรียกว่าการเหนี่ยวนำตัวเอง

ตามกฎของ Lenz แรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำตัวเองจะป้องกันไม่ให้กระแสเพิ่มขึ้นเมื่อวงจรเปิดอยู่ และกระแสไฟลดลงเมื่อปิดวงจร

ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำตัวเองสามารถสังเกตได้โดยการประกอบวงจรไฟฟ้าจากขดลวดที่มีความเหนี่ยวนำสูง, ตัวต้านทาน, หลอดไส้สองหลอดที่เหมือนกันและแหล่งกำเนิดกระแส (รูปที่ 197) ตัวต้านทานจะต้องมีเหมือนกัน ความต้านทานไฟฟ้าเหมือนกับลวดขด ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าเมื่อวงจรปิด หลอดไฟฟ้าที่ต่ออนุกรมกับขดลวดจะสว่างช้ากว่าหลอดไฟที่ต่ออนุกรมกับตัวต้านทาน การเพิ่มขึ้นของกระแสในวงจรคอยล์ในระหว่างการปิดถูกป้องกันโดยแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองซึ่งเกิดขึ้นเมื่อฟลักซ์แม่เหล็กในคอยล์เพิ่มขึ้น เมื่อปิดแหล่งพลังงาน ไฟทั้งสองดวงจะกะพริบ ในกรณีนี้ กระแสไฟฟ้าในวงจรจะถูกรักษาโดยแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองที่เกิดขึ้นเมื่อฟลักซ์แม่เหล็กในขดลวดลดลง

แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองที่เกิดขึ้นในขดลวดที่มีความเหนี่ยวนำตามกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้ามีค่าเท่ากับ

แรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำในตัวเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเหนี่ยวนำของขดลวดและอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสในขดลวด

เมื่อใช้นิพจน์ (55.3) เราสามารถให้คำจำกัดความที่สองของหน่วยตัวเหนี่ยวนำได้: องค์ประกอบของวงจรไฟฟ้ามีการเหนี่ยวนำ ถ้าความแรงของกระแสในวงจรเปลี่ยนแปลงสม่ำเสมอ 1 A ใน 1 วินาที ซึ่งเป็นตัวเหนี่ยวนำ แรงเคลื่อนไฟฟ้าของ 1 V เกิดขึ้นในนั้น

พลังงานสนามแม่เหล็ก

เมื่อขดลวดเหนี่ยวนำถูกตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า หลอดไส้ที่ต่อขนานกับขดลวดจะทำให้เกิดแสงวาบในระยะสั้น กระแสไฟฟ้าในวงจรเกิดขึ้นภายใต้ โดยการกระทำของ EMFการเหนี่ยวนำตนเอง แหล่งกำเนิดพลังงานที่ปล่อยออกมาในวงจรไฟฟ้าคือสนามแม่เหล็กของขดลวด

พลังงานของสนามแม่เหล็กของตัวเหนี่ยวนำสามารถคำนวณได้ดังนี้ เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้น ให้พิจารณากรณีที่หลังจากปลดคอยล์ออกจากแหล่งกำเนิดแล้ว กระแสในวงจรจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไปตาม กฎหมายเชิงเส้น- ในกรณีนี้แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากตัวเองมี ค่าคงที่, เท่ากัน

อีเอ็มเอฟ การเหนี่ยวนำตนเองอีเอ็มเอฟ e L การเหนี่ยวนำในตัวนำหรือขดลวดอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดจากกระแสที่ไหลผ่านตัวนำหรือขดลวดเดียวกันเรียกว่า e d.s. การเหนี่ยวนำตนเอง (รูปที่ 60) อีนี้ d.s. เกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟเปลี่ยนแปลง เช่น ตอนปิดและเปิด วงจรไฟฟ้าเมื่อโหลดของมอเตอร์ไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง ฯลฯ ยิ่งกระแสไฟฟ้าในตัวนำหรือขดลวดเปลี่ยนแปลงเร็วเท่าไร อัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่เจาะเข้าไปก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นและ e ก็จะยิ่งมากขึ้นตามไปด้วย d.s. การชักนำตนเองเกิดขึ้นในตัวพวกเขา ตัวอย่างเช่น จ. d.s. การเหนี่ยวนำตัวเอง e L เกิดขึ้นในตัวนำ AB (ดูรูปที่ 54) เมื่อกระแส i 1 ไหลผ่านมีการเปลี่ยนแปลง ด้วยเหตุนี้ สนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงจะเหนี่ยวนำให้เกิด e d.s. ในตัวนำเดียวกันซึ่งปัจจุบันมีการเปลี่ยนแปลงทำให้เกิดฟิลด์นี้

ทิศทางอี d.s. การชักนำตนเองถูกกำหนดโดยกฎของเลนซ์ อีเอ็มเอฟ การเหนี่ยวนำตัวเองจะมีทิศทางที่จะป้องกันการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่ทำให้เกิดกระแสอยู่เสมอดังนั้นเมื่อกระแสในตัวนำ (ขดลวด) เพิ่มขึ้น เช่น เหนี่ยวนำให้เกิดในตัวนำ d.s. การเหนี่ยวนำตัวเองจะมุ่งตรงไปที่กระแสนั่นคือ จะป้องกันการเพิ่มขึ้น (รูปที่ 61, a) และในทางกลับกันเมื่อกระแสลดลงในตัวนำ (ขดลวด) e.m. d.s. การเหนี่ยวนำตัวเองซึ่งสอดคล้องกับกระแสคือป้องกันการลดลง (รูปที่ 61, b) หากกระแสในขดลวดไม่เปลี่ยนแปลงแสดงว่าจ d.s. ไม่มีการเหนี่ยวนำตนเองเกิดขึ้น

จากกฎที่กล่าวข้างต้นเพื่อกำหนดทิศทางของ e d.s. การอุปนัยตนเองหมายถึงว่าอีนี้ d.s. มีผลกระทบต่อการเบรกต่อการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า ในแง่นี้การกระทำของมันคล้ายกับการกระทำของแรงเฉื่อยซึ่งป้องกันการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของร่างกาย ในวงจรไฟฟ้า (รูปที่ 62, a) ประกอบด้วยตัวต้านทานที่มีความต้านทาน R และคอยล์ K กระแส i จะถูกสร้างขึ้น การกระทำร่วมกันแรงดันไฟฟ้า แหล่งกำเนิด U และ e d.s. การเหนี่ยวนำตัวเอง e L เหนี่ยวนำในขดลวด เมื่อเชื่อมต่อวงจรที่ต้องการเข้ากับแหล่งกำเนิด e d.s. การเหนี่ยวนำตัวเอง e L (ดูลูกศรทึบ) จะยับยั้งการเพิ่มขึ้นของความแรงของกระแส ดังนั้นกระแส i ถึงค่าสถานะคงที่ I=U/R (ตามกฎของโอห์ม) ไม่ใช่ทันที แต่ภายในช่วงระยะเวลาหนึ่ง (รูปที่ 62, b) ในช่วงเวลานี้ กระบวนการชั่วคราวเกิดขึ้นในวงจรไฟฟ้า ในระหว่างที่ e L และฉัน เปลี่ยนไป อย่างแน่นอน

นอกจากนี้เมื่อปิดวงจรไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า i จะไม่ลดลงเป็นศูนย์ทันที แต่เนื่องจากการกระทำของ e d.s. e L (ดูลูกศรประ) ค่อยๆ ลดลง

ตัวเหนี่ยวนำความสามารถของตัวนำต่างๆ (คอยล์) ในการเหนี่ยวนำอี d.s. การเหนี่ยวนำตัวเองประเมินโดยการเหนี่ยวนำ L ซึ่งแสดงว่า e d.s. การเหนี่ยวนำตัวเองเกิดขึ้นในตัวนำที่กำหนด (ขดลวด) เมื่อกระแสเปลี่ยนแปลง 1 A เป็นเวลา 1 วินาที ความเหนี่ยวนำวัดเป็นเฮนรี่ (H), 1 H = 1 โอห์ม*s ในทางปฏิบัติ ความเหนี่ยวนำมักจะวัดในส่วนของเฮนรี - มิลลิเฮนรี (mH) และในส่วนของหนึ่งในล้านของเฮนรี - ไมโครเฮนรี (µH)

ความเหนี่ยวนำของขดลวดขึ้นอยู่กับจำนวนรอบของขดลวดหรือไม่? และความต้านทานแม่เหล็ก R m ของวงจรแม่เหล็ก เช่น จากการซึมผ่านของแม่เหล็ก a และมิติทางเรขาคณิต l และ s หากใส่แกนเหล็กเข้าไปในขดลวด ความเหนี่ยวนำของมันจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเนื่องจากการเสริมกำลังของสนามแม่เหล็กของขดลวด ในกรณีนี้ กระแสไฟฟ้า 1 A จะสร้างฟลักซ์แม่เหล็กที่สูงกว่าในขดลวดที่ไม่มีแกนอย่างมาก

การใช้แนวคิดของการเหนี่ยวนำ L เราสามารถหาค่า e ได้ d.s. การเหนี่ยวนำตนเองตามสูตรต่อไปนี้:

อี L = – L ?i / ?t (53)

การเปลี่ยนแปลงของกระแสในตัวนำ (ขดลวด) ในช่วงเวลาหนึ่งคือที่ไหน?

เพราะฉะนั้น, จ. d.s. การเหนี่ยวนำตัวเองเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแส

การเปิดและปิดวงจรไฟฟ้ากระแสตรงด้วยตัวเหนี่ยวนำเมื่อวงจรไฟฟ้าที่มี R และ L เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายกระแสตรงด้วยแรงดันไฟฟ้า U โดยสวิตช์ B1 (รูปที่ 63, a) กระแส i จะไม่เพิ่มขึ้นเป็นค่าสถานะคงตัวที่ฉันตั้งไว้ =U/R ไม่ใช่ทันที ตั้งแต่อี d.s. การเหนี่ยวนำตัวเอง e L ที่เกิดขึ้นในการเหนี่ยวนำจะกระทำกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ V และป้องกันไม่ให้กระแสเพิ่มขึ้น กระบวนการที่อยู่ระหว่างการพิจารณามีลักษณะดังนี้ การเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปปัจจุบัน ผม (รูปที่ 63, b) และแรงดันไฟฟ้า คุณ และ คุณ L ตามแนวโค้ง - ให้กับผู้แสดงสินค้าเรียกว่าการเปลี่ยนแปลงใน i, u a และ u L ตามเส้นโค้งที่ระบุ เป็นระยะๆ

อัตราการเพิ่มขึ้นของกระแสในวงจรและการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า u a และ u L มีลักษณะเฉพาะ ค่าคงที่เวลาของวงจร

ที = แอล/อาร์ (54)

มีหน่วยวัดเป็นวินาที ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ R และ L ของวงจรที่กำหนดเท่านั้น และช่วยให้คุณประมาณระยะเวลาของกระบวนการเปลี่ยนกระแสโดยไม่ต้องสร้างกราฟ ระยะเวลานี้ตามทฤษฎีแล้วยาวเป็นอนันต์ ในทางปฏิบัติมักเชื่อกันว่าเป็น (3-4) T ในช่วงเวลานี้กระแสในวงจรถึง 95-98% ของค่าสถานะคงที่ ดังนั้นยิ่งความต้านทานสูงและค่าความเหนี่ยวนำ L ยิ่งน้อย กระบวนการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในวงจรไฟฟ้าที่มีความเหนี่ยวนำเร็วขึ้นเท่านั้น ค่าคงที่เวลา T ในกระบวนการที่ไม่เป็นคาบสามารถกำหนดเป็นส่วน AB ที่ตัดออกโดยแทนเจนต์ที่ดึงจากจุดกำเนิดไปยังเส้นโค้งที่กำลังพิจารณา (เช่น ปัจจุบัน i) บนเส้นตรงที่สอดคล้องกับค่าสถานะคงตัวของปริมาณนี้
คุณสมบัติของการเหนี่ยวนำเพื่อชะลอกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันใช้เพื่อสร้างการหน่วงเวลาเมื่อใช้งานอุปกรณ์ต่าง ๆ (ตัวอย่างเช่นเมื่อควบคุมการทำงานของแซนด์บ็อกซ์เพื่อจ่ายทรายบางส่วนภายใต้ล้อของหัวรถจักร) การทำงานของรีเลย์เวลาแบบแม่เหล็กไฟฟ้าก็ขึ้นอยู่กับการใช้ปรากฏการณ์นี้เช่นกัน (ดูมาตรา 94)

การสลับแรงดันไฟฟ้าเกิน E แข็งแกร่งเป็นพิเศษ d.s. การเหนี่ยวนำตัวเองเมื่อเปิดวงจรที่มีขดลวดด้วย จำนวนมากรอบและมีแกนเหล็ก (เช่น ขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้า ฯลฯ) เช่น วงจรที่มีความเหนี่ยวนำสูง ในกรณีนี้ ผลลัพธ์ e d.s. การเหนี่ยวนำตัวเอง e L อาจสูงกว่าแรงดันไฟฟ้า U ของแหล่งกำเนิดหลายเท่าและเมื่อรวมเข้าด้วยกันจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินในวงจรไฟฟ้า (รูปที่ 64, a) เรียกว่า การสลับ(เกิดเมื่อ. การสลับ- การสลับวงจรไฟฟ้า) สิ่งเหล่านี้เป็นอันตรายต่อขดลวดของมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และหม้อแปลงไฟฟ้า เนื่องจากอาจทำให้ฉนวนเสียหายได้

บิ๊กอี. d.s. การอุปถัมภ์ตนเองยังก่อให้เกิดการเกิดขึ้นอีกด้วย จุดประกายไฟฟ้าหรือส่วนโค้งในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สับเปลี่ยนวงจรไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น ในขณะที่หน้าสัมผัสสวิตช์เปิด (รูปที่ 64, b) ผลลัพธ์เช่น d.s. การเหนี่ยวนำตัวเองจะเพิ่มความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างหน้าสัมผัสที่เปิดอยู่ของสวิตช์และการทะลุผ่านช่องว่างอากาศอย่างมาก ผลที่ได้ อาร์คไฟฟ้าบำรุงรักษามาระยะหนึ่งแล้ว d.s. การเหนี่ยวนำตัวเองซึ่งทำให้กระบวนการปิดกระแสในวงจรล่าช้า ปรากฏการณ์นี้เป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์อย่างมากเนื่องจากส่วนโค้งละลายหน้าสัมผัสของอุปกรณ์ที่ตัดการเชื่อมต่อซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวอย่างรวดเร็ว ดังนั้นในอุปกรณ์ทั้งหมดที่ใช้ในการเปิดวงจรไฟฟ้าจึงมีการจัดเตรียมอุปกรณ์ดับเพลิงแบบพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าการดับไฟแบบอาร์คจะเร็วขึ้น

นอกจากนี้ในวงจรไฟฟ้าที่มีการเหนี่ยวนำที่สำคัญ (เช่น ขดลวดกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ในแบบคู่ขนาน โซ่ R-L(เช่นขดลวดที่สอดคล้องกัน) เปิดตัวต้านทานการคายประจุ R p (รูปที่ 65, a) ในกรณีนี้ หลังจากปิดสวิตช์ B1 แล้ว วงจร R-L จะไม่ถูกขัดจังหวะ แต่ปิดอยู่ที่ตัวต้านทาน R p กระแสในวงจร i จะไม่ลดลงทันที แต่จะค่อยๆ - เอ็กซ์โพเนนเชียล (รูปที่ 65.6) เนื่องจาก จ d.s. การเหนี่ยวนำตัวเอง e L ที่เกิดขึ้นในการเหนี่ยวนำ L ป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้าลดลง แรงดันไฟฟ้าที่อยู่ทั่วตัวต้านทานดิสชาร์จยังเปลี่ยนแปลงแบบเอ็กซ์โปเนนเชียลในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนแปลงปัจจุบัน มันเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับวงจร R-L เช่น กับขั้วของวงจรที่เกี่ยวข้อง

ขดลวดปัจจุบัน ใน ช่วงเวลาเริ่มต้นคุณ n เริ่มต้น = UR p /R เช่น ขึ้นอยู่กับความต้านทานของตัวต้านทานดิสชาร์จ ที่ ค่าขนาดใหญ่ Rp แรงดันไฟฟ้านี้อาจสูงเกินไปและเป็นอันตรายต่อฉนวนของการติดตั้งระบบไฟฟ้า ในทางปฏิบัติ เพื่อจำกัดแรงดันไฟฟ้าเกินที่เกิดขึ้น ความต้านทาน R p ของตัวต้านทานดิสชาร์จจะต้องมากกว่าความต้านทาน R ของขดลวดที่สอดคล้องกันไม่เกิน 4-8 เท่า

เงื่อนไขสำหรับการเกิดขึ้นของกระบวนการชั่วคราวกระบวนการที่กล่าวถึงข้างต้นเมื่อเปิดและปิดวงจร R-L เรียกว่า กระบวนการเปลี่ยนผ่าน- พวกเขาเกิดขึ้น เมื่อเปิดและปิดแหล่งกำเนิดหรือแต่ละส่วนของวงจรตลอดจนเมื่อเปลี่ยนโหมดการทำงานตัวอย่างเช่น ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงโหลดกะทันหัน การแตกหัก และการลัดวงจร กระบวนการชั่วคราวเดียวกันเกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขที่ระบุและในวงจรที่มีตัวเก็บประจุที่มีความจุ C ในบางกรณีกระบวนการชั่วคราวอาจเป็นอันตรายต่อแหล่งกำเนิดและตัวรับเนื่องจากกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นอาจสูงกว่าค่าพิกัดสำหรับหลายเท่า ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้ได้รับการออกแบบ อย่างไรก็ตาม ในองค์ประกอบบางอย่างของอุปกรณ์ไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางอุตสาหกรรม กระบวนการชั่วคราวคือโหมดการทำงาน

ทางกายภาพ การเกิดขึ้นของกระบวนการชั่วคราวอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุเป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน และกระบวนการสะสมและปล่อยพลังงานในองค์ประกอบเหล่านี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ทันที ดังนั้นกระแสในตัวเหนี่ยวนำและแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ทันที เวลาของกระบวนการชั่วคราวในระหว่างที่กระแสและแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปเกิดขึ้นเมื่อเปิดปิดและเปลี่ยนโหมดการทำงานของวงจรจะถูกกำหนดโดยค่า R, L และ C ของวงจรและปริมาณได้ เป็นเศษส่วนและหน่วยวินาที หลังจากสิ้นสุดกระบวนการเปลี่ยนผ่าน กระแสและแรงดันไฟฟ้าจะได้รับค่าใหม่ซึ่งเรียกว่า ที่จัดตั้งขึ้น.