ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

Частина I НАВЧАЛЬНИЙ ДОВІДНИК — З ПРИКЛАДАМИ ТА ЗАВДАННЯМИ

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

4. МАГНІТНЕ ПОЛЕ, ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ІНДУКЦІЯ

4.5. САМОІНДУКЦІЯ. ІНДУКТИВНІСТЬ. ЕНЕРГІЯ МАГНІТНОГО ПОЛЯ

4.5.1. ЯВИЩЕ САМОІНДУКЦІЇ

Якщо в провіднику сила струму збільшується (наприклад, під час замикання кола), то магнітне поле навколо котушки змінюється. Змінне магнітне поле створює вихрове електричне поле, яке відповідно до правила Ленца протидіє зростанню струму, тому струм у колі зростатиме не відразу, а поступово (рис. 4.18, а).

Якщо сила струму в провіднику зменшується, то вихрове електричне поле підтримує струм, тому струм у колі зникає не відразу, а зменшується поступово (рис. 4.18, б).

Рис. 4.18

Явище самоіндукції — явище виникнення вихрового електричного поля в провіднику, в якому тече змінний електричний струм.

♦ Електрорушійну силу індукції, яка створюється у провіднику внаслідок зміни його власного магнітного поля, називають електрорушійною силою самоіндукції ℰіs .

Закон самоіндукції: електрорушійна сила самоіндукції ℰіs прямо пропорційна швидкості зміни сили струму в провіднику:

іs = -L

або ℰіs =-LI'(t).

Тут L — індуктивність провідника.

4.5.2. ІНДУКТИВНІСТЬ

Індуктивність провідника L — фізична величина, яка характеризує провідник і чисельно дорівнює ЕРС самоіндукції, що виникає у провіднику під час зміни сили струму на 1 А за 1 с:

L = .

♦ Індуктивність провідника також дорівнює відношенню магнітного потоку через поверхню, обмежену провідником до сили струму в провіднику:

L = .

♦ Одиниця індуктивності в СІ — генрі (Гн):

[L] = Гн = = .

♦ Індуктивність — це властивість провідника, тому вона залежить від розмірів і форми провідника, але не залежить від сили струму в ньому.

Індуктивність прямого провідника дуже мала, тому нею зазвичай можна знехтувати.

Значну індуктивність мають котушки з осердям, їхня індуктивність становить декілька мГн. Індуктивність котушки залежить від її розмірів, кількості витків та матеріалу осердя:

L = ,

де 0 =1,26 ∙ 10-6 Гн/м — магнітна стала, — магнітна проникність матеріалу осердя, N — кількість витків, S і І — площа та довжина котушки відповідно.

4.5.3. ЕНЕРГІЯ МАГНІТНОГО ПОЛЯ

Оскільки вже після відключення джерела струму у провіднику певний час існує струм, то можна стверджувати, що магнітне поле має енергію. Цю енергію провідник накопичує відразу після замикання кола.

Енергія магнітного поля Wм визначається за формулою:

Wм = ,

де L — індуктивність провідника, І — сила струму в провіднику.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.