suất điện động tự cảm trong mạch điện. Hiện tượng tự cảm - có hại và có lợi

§ 46. Độ lớn và hướng của e. d.s. tự cảm ứng

Lượng điện tử sinh ra trong cuộn dây. d.s. tự cảm ứng tỷ lệ thuận với độ tự cảm của nó và phụ thuộc vào tốc độ thay đổi của từ thông.
Nếu trong mạch có điện cảm Lgn, dòng điện thay đổi trong thời gian ngắn Δ t giâyđến một giá trị nhỏ Δ tôi một, thì e xuất hiện trong một chuỗi như vậy. d.s. tự cảm ứng e s, đo bằng vôn.

Dấu trừ trong công thức này chỉ ra rằng e. d.s. tự cảm ứng chống lại sự thay đổi của dòng điện trong đó.

Ví dụ. Trong một cuộn dây có độ tự cảm L = 5 gn, một dòng điện chạy qua có cường độ thay đổi theo 2 giâyđến 10 MỘT. Tính cái gì e. d.s. cuộn dây xuất hiện hiện tượng tự cảm ứng.
Giải pháp .

Nhà khoa học người Nga E. H. Lenz đã chứng minh rằng đ. d.s. cảm ứng, bao gồm cả e. d.s. tự cảm ứng luôn được định hướng theo cách chống lại nguyên nhân gây ra nó. Định nghĩa này được gọi là Quy tắc Lenz.
Nếu khi đóng mạch e. d.s. pin được định hướng như thể hiện bằng mũi tên trong hình. 45, a, rồi e. d.s. tự cảm ứng theo quy tắc Lenz lúc này sẽ có hướng ngược lại(hiển thị bằng mũi tên kép), ngăn dòng điện tăng. Ngược lại, tại thời điểm mở mạch (Hình 45, b), e. d.s. tự cảm ứng sẽ có hướng trùng với e. d.s. pin, ngăn chặn dòng điện giảm.

Do đó, tại thời điểm đóng mạch có điện cảm, e. d.s. tại các cực của mạch giảm đi một lượng e thu được. d.s. tự cảm ứng.
Chỉ định điện áp của nguồn hiện tại bạn, giá trị của e. d.s. tự cảm ứng e s và điện áp thu được bạn p, chúng tôi nhận được:

bạn p = bạn - e Với. (45)

Tại thời điểm mạch mở, điện áp tăng:

bạn p = bạn + e Với. (46)

E.m.f. tự cảm trong mạch điện có thể lớn hơn nhiều lần so với hiệu điện thế của nguồn dòng. Về vấn đề này, khi mở các mạch có độ tự cảm cao, khe hở không khí giữa các tiếp điểm của công tắc và công tắc sẽ xảy ra và hình thành tia lửa điện hoặc hồ quang, từ đó các tiếp điểm cháy và nóng chảy một phần. Ngoài ra, e. d.s. tự cảm ứng có thể phá vỡ lớp cách điện của dây cuộn.
Để quan sát sự xuất hiện của e. d.s. và dòng điện tự cảm tại thời điểm mở mạch, chúng ta sẽ thực hiện thí nghiệm sau (Hình 46).

Khi mạch kín, dòng điện tại điểm MỘT nhánh ra. Một phần của nó sẽ đi dọc theo các vòng dây vào đèn L 1 và phần còn lại - thông qua biến trở vào đèn L 2. Đồng thời, đèn L 2 sẽ nhấp nháy ngay lập tức trong khi dây tóc đèn L 1 sẽ nóng lên dần dần. Khi mạch hở, đèn L 2 sẽ tắt ngay và đèn L 1 sẽ nhấp nháy sáng một lúc rồi tắt. Hiện tượng quan sát được là do khi mạch điện đóng thì từ trường sinh ra xung quanh cuộn dây L, vượt qua “lần lượt của chính nó” và kích thích e. d.s. và dòng điện tự cảm, ngăn cản dòng điện chính đi qua. Vì lý do này, dây tóc đèn L 1 phát sáng khi mạch đóng chậm hơn dây tóc đèn L 2. Khi mạch mở ra, một sóng điện tử cũng được tạo ra trong cuộn dây. d.s. và dòng điện tự cảm, nhưng trong trong trường hợp này hướng đ. d.s. tự cảm ứng trùng với chiều dòng điện chính. Đây là lý do vì sao dây tóc đèn L 1 nháy sáng một lúc rồi tắt muộn hơn đèn L 2, trong mạch không có cuộn dây.

Tự cảm ứng là quá trình xuất hiện EMF trong mạch có độ tự cảm do sự thay đổi dòng điện trong mạch. Chúng ta hãy xem xét quá trình này chi tiết hơn. Tự cảm ứng là trường hợp đặc biệt cảm ứng điện từ. Để suất điện động xuất hiện trong mạch điện có độ tự cảm thì độ tự cảm này cần phải được xuyên qua bởi một dòng điện xoay chiều. từ thông. Khi đó một EMF tỷ lệ với độ tự cảm và tốc độ thay đổi của từ thông sẽ xuất hiện trong mạch.

Hình 1— Emf tự gây ra

Sức điện động tự cảm luôn có chiều ngược chiều với dòng điện thay đổi. Nghĩa là khi dòng điện trong mạch tăng lên thì nó có xu hướng cản trở dòng điện tăng lên. Theo đó, khi dòng điện giảm, hiện tượng tự cảm sẽ ngăn chặn điều này và có xu hướng duy trì dòng điện trong mạch.
Hãy tiến hành một thí nghiệm như vậy. Hãy lấy hai bóng đèn sợi đốt giống hệt nhau được nối với nguồn điện hiện tại. Một đèn được kết nối trực tiếp với nguồn, nghĩa là trực tiếp. Đèn thứ hai được nối thông qua một điện cảm lớn.

Hình 2 - sơ đồ thí nghiệm

Khi đóng công tắc sẽ xuất hiện dòng điện trong mạch. Ngọn đèn đầu tiên sẽ sáng ngay lập tức. Vì không có gì cản trở dòng điện trong mạch này. Đèn thứ hai sẽ không sáng ngay lập tức mà sau một thời gian. Vì nó sẽ được nối với nguồn thông qua một điện cảm lớn. Điều này sẽ ngăn dòng điện tăng trong mạch.
Tôi muốn làm rõ một điểm. Đèn thứ hai, sẽ bật chậm, sẽ không nhấp nháy mạnh sau một thời gian kể từ thời điểm nó được bật. Và nó sẽ dần dần bùng lên, đạt độ sáng tối đa. Vì dòng điện trong cuộn cảm không thể thay đổi đột ngột. Anh ấy thay đổi một cách suôn sẻ trong đó.

Bây giờ chúng ta có thể giả sử rằng khi mở công tắc, đèn số hai sẽ tắt theo thời gian và đèn số một sẽ tắt ngay lập tức. Nhưng điều đó không đúng. Cả hai đèn sẽ nhấp nháy sáng hơn trong một khoảng thời gian ngắn. Hãy tìm hiểu lý do tại sao.

Khi ngắt dòng điện, một sức điện động tự cảm sẽ xuất hiện trong cuộn dây, lực điện này sẽ có xu hướng duy trì dòng điện trong mạch. Nhưng vì cả hai đèn đều nằm trong cùng một mạch điện nên có thể thấy điều này từ hình vẽ. Chúng được kết nối với nhau thông qua độ tự cảm. EMF này sẽ được áp dụng cho cả hai đèn. Kết quả là cả hai sẽ bùng lên.

Hãy để tôi làm rõ thêm một điểm nữa. Sau khi tắt, đèn sẽ nhấp nháy sáng hơn một chút so với khi đóng công tắc. Điều này sẽ xảy ra do suất điện động tự cảm tỷ lệ thuận với tốc độ thay đổi của từ thông xuyên qua mạch. Từ thông sinh ra do dòng điện chạy trong vòng dây. Khi công tắc mở ra, dòng điện sẽ thay đổi mạnh từ giá trị tối đa về không. Do đó, EMF tự cảm ứng có thể vượt quá EMF nguồn nhiều lần.

9.4. Hiện tượng cảm ứng điện từ

9.4.3. Giá trị trung bình suất điện động tự cảm ứng

Khi một dòng điện nối với một vòng dây dẫn kín thay đổi qua diện tích giới hạn bởi vòng dây này thì một điện trường xoáy xuất hiện trong nó và chảy dòng điện cảm ứng- hiện tượng tự cảm ứng điện từ.

mô-đun suất điện động tự cảm ứng trung bình trong một khoảng thời gian nhất định được tính bằng công thức

〈 |

ℰ tôi |

〉 = |

Δ Ф s |

Δt,

trong đó ΔФ s là sự thay đổi từ thông ghép vào mạch trong thời gian Δt.

Nếu cường độ dòng điện trong mạch thay đổi theo thời gian I = I(t) thì

∆Ф s = L ∆I, trong đó L là độ tự cảm của mạch; ΔI - thay đổi cường độ dòng điện trong mạch theo thời gian Δt;〈 |

• ℰ tôi |

〉 = L |

ΔTôi |

• Δt,

trong đó ΔI/Δt là tốc độ biến thiên của dòng điện trong mạch.

Nếu như

độ tự cảm vòng lặp

Lưu lượng liên kết với mạch được xác định theo công thức:

• ở cường độ hiện tại I 1

Фs 1 = LI 1,

trong đó L là độ tự cảm của mạch điện, L = 20 mH; I 1 - dòng điện ban đầu trong mạch, I 1 = 1,4 A;

• ở cường độ hiện tại I 2

Фs 2 = LI 2,

trong đó I2 là cường độ dòng điện cuối cùng trong mạch.

Sự thay đổi dòng chảy kết hợp với mạch được xác định bởi sự khác biệt:

Δ Ф s = Ф s 2 − Ф s 1 = L I 2 − L I 1 = L (I 2 − I 1),

trong đó I2 = 0,8I 1.

Giá trị trung bình của suất điện động tự cảm xuất hiện trong mạch khi cường độ dòng điện trong mạch thay đổi:

〈 ℰ s tôi 〉 = |

Δ Ф s Δ t |

= |

L (I 2 − I 1) Δ t |

= |

− 0,2 L I 1 Δ t | = 0,2 L I 1 Δ t, trong đó ∆t là khoảng thời gian mà dòng điện giảm, ∆t = 80 ms.

Tính toán cho giá trị: 〈 ℰ s i 〉 = 0,2 ⋅ 20 ⋅ 10 − 3 ⋅ 1,4 80 ⋅ 10 − 3 = 70 ⋅ 10 − 3 s = 70 mV. Khi dòng điện trong mạch thay đổi, emf tự cảm xuất hiện trong đó, giá trị trung bình của nó là 70 mV.

Tự cảm ứng là suất điện động cảm ứng trong vật dẫn khi thay đổi

dòng điện

trong hướng dẫn này.

Khi đặt điện áp vào cuộn dây nam châm điện, dòng điện không tăng ngay lập tức. Nó tăng dần. Sự gia tăng dòng điện bị ức chế bởi điện áp tạo ra, ngược lại với điện áp đặt vào. Sự căng thẳng này là

• lực điện động

• (EMF) tự cảm ứng. Giá trị EMF giảm dần và dòng điện trong nam châm điện tăng đến giá trị danh nghĩa.

• Sự tương tác giữa điện trường và từ trường là nguyên nhân gây ra hiện tượng tự cảm ứng

Điện trường và từ trường có mối quan hệ mật thiết với nhau: dòng điện hoặc điện trường biến thiên sẽ tạo ra từ trường. Đổi lại, từ trường thay đổi sẽ tạo ra một điện trường. Chúng ta hãy xem xét các quá trình trong mạch dẫn điện khi dòng điện trong nó thay đổi (ví dụ: nó được bật hoặc tắt).

Trong cơ học, thước đo quán tính là khối lượng: để làm cho một vật có khối lượng chuyển động, bạn cần tác dụng lực trong một thời gian.

Trong kỹ thuật điện, thước đo quán tính là một đại lượng gọi là độ tự cảm. Nó được biểu thị bằng ký hiệu L. Đơn vị của độ tự cảm là Henry (H), cũng như các đơn vị dẫn xuất: milliHenry (mH), microHenry (μH), v.v. Độ tự cảm của mạch càng lớn thì quá trình nhất thời xảy ra càng lâu và mạnh. Bóng đèn sợi đốt có độ tự cảm rất nhỏ, trong khi nam châm điện có độ tự cảm lớn.

Trong kỹ thuật vô tuyến và kỹ thuật điện, cuộn cảm được sử dụng - những bộ phận có giá trị điện cảm được tiêu chuẩn hóa.

Hình vẽ là sơ đồ thí nghiệm chứng minh hiện tượng tự cảm ứng.

Cuộn dây quấn trên lõi ferit có độ tự cảm đáng kể. Nguồn điện là pin có giá trị danh định là một vôn rưỡi. Khi bật công tắc bật tắt, bóng đèn sáng mờ do điện áp pin không đủ. Sau khi mở công tắc bật tắt, đèn sẽ nhấp nháy rực rỡ rồi tắt.

Tại sao đèn lại nhấp nháy sau khi tắt nguồn điện? Thông qua đó, EMF tự cảm ứng được tạo ra trong cuộn dây tại thời điểm ngắt điện áp sẽ được phóng điện.

Nhưng tại sao đèn không tiếp tục cháy mà còn nhấp nháy sáng hơn khi bật công tắc bật tắt? Emf tự cảm ứng vượt quá điện áp định mức của pin. Hãy xem xét hiệu ứng này phụ thuộc vào điều gì.

Emf tự sinh ra phụ thuộc vào cái gì?

Dòng điện tự phát sinh trong mạch điện, phụ thuộc vào độ tự cảm của nó và tốc độ biến thiên của dòng điện trong mạch.

Tốc độ thay đổi của dòng điện có quan trọng. Nếu nó tắt ngay lập tức, tức là tốc độ thay đổi rất lớn thì EMF tự cảm ứng cũng lớn. Điện áp cảm ứng được phóng qua các nhánh song song của mạch điện (trong thí nghiệm với bóng đèn - qua bóng đèn).

Quá trình tự cảm ứng và quá độ trong mạch điện

Độ tự cảm của bếp điện hoặc bóng đèn sợi đốt rất nhỏ và dòng điện trong các thiết bị điện này khi bật và tắt sẽ xuất hiện hoặc biến mất gần như ngay lập tức. Độ tự cảm của động cơ điện cao và “đi vào hoạt động” trong vòng vài phút.

Nếu bạn tắt dòng điện trong một nam châm điện lớn bằng giá trị lớn Cảm ứng, cho phép dòng điện giảm ở tốc độ cao, sau đó một tia lửa điện sẽ lóe lên giữa các tiếp điểm của công tắc và trong trường hợp dòng điện lớn, hồ quang điện có thể sáng lên. Cái này hiện tượng nguy hiểm, do đó, trong các mạch có độ tự cảm cao, dòng điện giảm dần bằng cách sử dụng một biến trở (một phần tử có điện trở thay đổi).

Tắt nguồn an toàn – vấn đề nghiêm trọng. Tất cả các công tắc đều phải chịu “tải sốc” phát sinh do EMF tự cảm ứng khi tắt dòng điện và công tắc “phát ra tia lửa”. Đối với mỗi loại công tắc, giá trị dòng điện tối đa có thể chuyển đổi sẽ được chỉ định. Nếu dòng điện vượt quá giá trị hợp lệ, hồ quang điện có thể nhấp nháy trong công tắc.

TRÊN ngành công nghiệp nguy hiểm, V mỏ than Trong các cơ sở lưu trữ sản phẩm dầu mỏ, việc đánh lửa đơn giản bằng công tắc là không thể chấp nhận được. Ở đây sử dụng công tắc chống cháy nổ, được bảo vệ chắc chắn bằng vỏ nhựa kín. Giá của những công tắc như vậy cao hơn hàng chục lần so với những công tắc thông thường - đây là khoản thanh toán cần thiết cho sự an toàn.

Một dòng điện chạy qua mạch tạo ra một từ trường xung quanh nó. Từ thông Φ chạy qua mạch dây dẫn này (gọi là từ thông riêng) tỷ lệ thuận với mô đun cảm ứng B từ trường bên trong mạch \(\left(\Phi \sim B \right)\), và cảm ứng từ trường lần lượt tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện trong mạch \(\left(B\sim I \right)\).

Như vậy, từ thông của bản thân tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện trong mạch \(\left(\Phi \sim I \right)\). Sự phụ thuộc này có thể được biểu diễn bằng toán học như sau:

\(\Phi = L \cdot I,\)

Ở đâu L- hệ số tỷ lệ, được gọi là độ tự cảm của mạch.

• Độ tự cảm vòng lặp- vô hướng đại lượng vật lý, về mặt số lượng bằng tỷ lệ Từ thông của chính nó xuyên qua mạch đến cường độ dòng điện trong nó:

\(~L = \dfrac(\Phi)(I).\)

Đơn vị của độ tự cảm trong hệ SI là henry (H):

1 H = 1 Wb/(1 A).

• Độ tự cảm của mạch là 1 H nếu với dòng điện một chiều 1 A, từ thông qua mạch là 1 Wb.

Độ tự cảm của mạch điện phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của mạch điện, tính chất từ ​​tính môi trường nơi đặt mạch điện nhưng không phụ thuộc vào cường độ dòng điện trong dây dẫn. Do đó, độ tự cảm của điện từ có thể được tính bằng công thức

\(~L = \mu \cdot \mu_0 \cdot N^2 \cdot \dfrac(S)(l),\)

Trong đó μ là độ thấm từ của lõi, μ 0 là hằng số từ, N- số vòng dây điện từ, S- diện tích cuộn dây, tôi- chiều dài điện từ.

Nếu hình dạng và kích thước của một mạch cố định không thay đổi thì từ thông nội tại qua mạch này chỉ có thể thay đổi khi cường độ dòng điện trong nó thay đổi, tức là.

\(\Delta \Phi =L \cdot \Delta I.\) (1)

Hiện tượng tự cảm ứng

Nếu mạch đi qua D.C., khi đó xung quanh mạch có một từ trường không đổi và từ thông riêng xuyên qua mạch không thay đổi theo thời gian.

Nếu dòng điện chạy trong mạch thay đổi theo thời gian thì từ thông của chính nó cũng thay đổi tương ứng và theo định luật cảm ứng điện từ sẽ tạo ra EMF trong mạch.

• sự xuất hiện lực điện gây ra trong mạch điện do sự thay đổi cường độ dòng điện trong mạch điện này được gọi là hiện tượng tự cảm ứng. Tự cảm ứng được phát hiện nhà vật lý người Mỹ

J. Henry năm 1832 Emf xuất hiện trong trường hợp này là emf tự cảm ứng E si. suất điện động tự cảm tạo ra dòng điện tự cảm trong mạch TÔI

vậy.

Chiều của dòng điện tự cảm được xác định theo định luật Lenz: dòng điện tự cảm luôn có chiều sao cho nó chống lại sự biến đổi của dòng điện chính. Nếu dòng điện chính tăng thì dòng điện tự cảm có chiều ngược chiều với dòng điện chính; nếu nó giảm thì chiều của dòng điện chính và dòng điện tự cảm trùng nhau. L Vận dụng định luật cảm ứng điện từ cho mạch điện cảm ứng

và phương trình (1), chúng ta thu được biểu thức của emf tự cảm ứng:

• \(E_(si) =-\dfrac(\Delta \Phi )(\Delta t)=-L\cdot \dfrac(\Delta I)(\Delta t).\) Emf xuất hiện trong trường hợp này là emf tự cảm ứng E si. suất điện động tự cảm tạo ra dòng điện tự cảm trong mạch Emf tự cảm ứng tỷ lệ thuận với tốc độ biến thiên của dòng điện trong mạch, lấy dấu ngược lại.< 0), т.е. индукционный ток направлен в Công thức này chỉ có thể được sử dụng khi cường độ dòng điện thay đổi đồng đều. Với dòng điện ngày càng tăng (Δ Emf xuất hiện trong trường hợp này là emf tự cảm ứng E si. suất điện động tự cảm tạo ra dòng điện tự cảm trong mạch < 0), ЭДС положительная (E si >> 0), EMF âm (E si

phía đối diện

nguồn hiện tại.

• Khi dòng điện giảm (Δ 0), tức là dòng điện cảm ứng cùng chiều với dòng điện nguồn.

Từ công thức kết quả suy ra rằng \(L=-E_(si) \cdot \dfrac(\Delta t)(\Delta I).\)Điện cảm là đại lượng vật lý về số lượng bằng emf tự cảm xảy ra trong mạch khi dòng điện thay đổi 1 A trong 1 s. Hiện tượng tự cảm ứng có thể được quan sát thấy ở L thí nghiệm đơn giản 1 . Hình 1 thể hiện sơ đồ kết nối song song của hai đèn giống hệt nhau. Một trong số chúng được nối với nguồn thông qua một điện trở 2 R , còn cái kia mắc nối tiếp với cuộn dây. Khi đóng phím, đèn đầu tiên sẽ nhấp nháy gần như ngay lập tức và đèn thứ hai có độ trễ đáng chú ý. Điều này được giải thích là do trong phần mạch có đèn không có cuộn cảm nên sẽ không có dòng điện tự cảm và dòng điện trong đèn này gần như ngay lập tức đạt giá trị cực đại. Ở khu vực có đèn sự thay đổi dòng điện của đèn 2 khi mạch đóng.

Khi mở chìa khóa, dòng điện trong đèn 2 cũng sẽ mờ dần (Hình 3, a). Nếu độ tự cảm của cuộn dây đủ lớn thì ngay sau khi mở công tắc, dòng điện thậm chí có thể tăng nhẹ (đèn 2 bùng lên mạnh hơn) và chỉ khi đó dòng điện mới bắt đầu giảm (Hình 3, b).

Cơm. 3

Hiện tượng tự cảm ứng tạo ra tia lửa điện tại điểm mạch hở. Nếu có nam châm điện mạnh trong mạch thì tia lửa có thể đi vào phóng hồ quang và làm hỏng công tắc. Để mở các mạch như vậy, các nhà máy điện sử dụng các công tắc đặc biệt.

Năng lượng từ trường

Năng lượng từ trường của mạch điện cảm L với sức mạnh hiện tại Emf xuất hiện trong trường hợp này là emf tự cảm ứng E si. suất điện động tự cảm tạo ra dòng điện tự cảm trong mạch

\(~W_m = \dfrac(L \cdot I^2)(2).\)

Vì \(~\Phi = L \cdot I\), năng lượng từ trường của dòng điện (cuộn dây) có thể được tính khi biết hai trong ba giá trị bất kỳ ( Φ, L, tôi):

\(~W_m = \dfrac(L \cdot I^2)(2) = \dfrac(\Phi \cdot I)(2)=\dfrac(\Phi^2)(2L).\)

Năng lượng từ trường chứa trong một đơn vị thể tích không gian bị trường chiếm giữ được gọi là mật độ lớn năng lượng từ trường:

\(\omega_m = \dfrac(W_m)(V).\)

* Đạo hàm của công thức

1 đầu ra.

Hãy nối mạch dẫn có điện cảm với nguồn dòng điện L. Cho dòng điện tăng đều từ 0 đến một giá trị nhất định trong khoảng thời gian ngắn Δt Emf xuất hiện trong trường hợp này là emf tự cảm ứng E si. suất điện động tự cảm tạo ra dòng điện tự cảm trong mạch (Δ Emf xuất hiện trong trường hợp này là emf tự cảm ứng E si. suất điện động tự cảm tạo ra dòng điện tự cảm trong mạch = Emf xuất hiện trong trường hợp này là emf tự cảm ứng E si. suất điện động tự cảm tạo ra dòng điện tự cảm trong mạch). Emf tự cảm ứng sẽ bằng

\(E_(si) =-L \cdot \dfrac(\Delta I)(\Delta t) = -L \cdot \dfrac(I)(\Delta t).\)

Trong một khoảng thời gian nhất định ∆ tđiện tích được truyền qua mạch

\(\Delta q = \left\langle I \right \rangle \cdot \Delta t,\)

trong đó \(\left \langle I \right \rangle = \dfrac(I)(2)\) là giá trị hiện tại trung bình theo thời gian Δ t với mức tăng đồng đều từ 0 đến Emf xuất hiện trong trường hợp này là emf tự cảm ứng E si. suất điện động tự cảm tạo ra dòng điện tự cảm trong mạch.

Cường độ dòng điện trong mạch có cảm kháng Lđạt đến giá trị của nó không phải ngay lập tức mà trong một khoảng thời gian hữu hạn nhất định Δ t. Trong trường hợp này, suất điện động tự cảm E si xuất hiện trong mạch điện, ngăn cản sự gia tăng cường độ dòng điện. Do đó, khi nguồn hiện tại bị đóng, nó sẽ tác động ngược lại sức điện động tự cảm, tức là.

\(A = -E_(si) \cdot \Delta q.\)

Công mà nguồn tiêu hao để tạo ra dòng điện trong mạch (không tính đến tổn thất nhiệt) xác định năng lượng từ trường được tích trữ bởi mạch mang dòng điện. Đó là lý do tại sao

\(W_m = A = L \cdot \dfrac(I)(\Delta t) \cdot \dfrac(I)(2) \cdot \Delta t = \dfrac(L \cdot I^2)(2).\ )

2 đầu ra.

Nếu từ trường được tạo ra bởi dòng điện chạy qua cuộn dây thì độ tự cảm và mô đun từ trường của cuộn dây bằng nhau

\(~L = \mu \cdot \mu_0 \cdot \dfrac (N^2)(l) \cdot S, \,\,\, ~B = \dfrac (\mu \cdot \mu_0 \cdot N \cdot Tôi)(l)\)

\(I = \dfrac (B \cdot l)(\mu \cdot \mu_0 \cdot N).\)

Thay các biểu thức thu được vào công thức tính năng lượng từ trường, chúng ta thu được

\(~W_m = \dfrac (1)(2) \cdot \mu \cdot \mu_0 \cdot \dfrac (N^2)(l) \cdot S \cdot \dfrac (B^2 \cdot l^2) ((\mu \cdot \mu_0)^2 \cdot N^2) = \dfrac (1)(2) \cdot \dfrac (B^2)(\mu \cdot \mu_0) \cdot S \cdot l. \)

Vì \(~S \cdot l = V\) là thể tích của cuộn dây nên mật độ năng lượng từ trường bằng

\(\omega_m = \dfrac (B^2)(2\mu \cdot \mu_0),\)

Ở đâu TRONG- mô-đun cảm ứng từ trường, μ - độ thấm từ của môi trường, μ 0 - hằng số từ.

Văn học

1. Aksenovich L. A. Vật lý ở trường trung học: Lý thuyết. Bài tập. Kiểm tra: Sách giáo khoa. trợ cấp cho các cơ sở cung cấp giáo dục phổ thông. môi trường, giáo dục / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyhavanne, 2004. - P. 351-355, 432-434.
2. Zhilko V.V. Vật lý: SGK. trợ cấp lớp 11. giáo dục phổ thông các tổ chức bằng tiếng Nga ngôn ngữ Nghiên cứu 12 năm (cơ bản và mức độ nâng cao) / V.V. Zhilko, LG Markovich. - Mn.: Nè. Asveta, 2008. - trang 183-188.
3. Myakishev, G.Ya. Vật lý: Điện động lực học. lớp 10-11 : sách giáo khoa Vì nghiên cứu chuyên sâu vật lý / G.Ya. Myakishev, A.3. Sinykov, V.A. Slobodskov. - M.: Bustard, 2005. - P. 417-424.