Явление самоиндукции
![](/wp-content/images/preview/predmet/yavlenie-samoindukcii.jpg)
![Явление самоиндукции Явление самоиндукции](/wp-content/images/preview/predmet/yavlenie-samoindukcii.jpg)
Средняя оценка: 4.4
Всего получено оценок: 160.
Средняя оценка: 4.4
Всего получено оценок: 160.
Одним из важных явлений, происходящих в катушке индуктивности при прохождении через нее переменного тока, является самоиндукция. Рассмотрим, в чем заключается явление самоиндукции.
ЭДС самоиндукции
В результате электромагнитной индукции, при изменении магнитного потока через проводящий контур, в нем возникает электродвижующая сила (ЭДС), пропорциональная скорости изменения потока.
![Явление электромагнитной индукции Явление электромагнитной индукции](https://obrazovaka.ru/wp-content/themes/edu/img//lazyimg.png)
При этом для возникновения ЭДС нет разницы, какой источник был у магнитного потока, пронизывающего контур. Этот магнитный поток мог наводиться другой катушкой, постоянным магнитом, или даже обычным проводником с током, вокруг которого также возникает магнитное поле.
А теперь проследим, что происходит, если через катушку будет проходить не постоянный, а переменный ток.
Ток, идущий по катушке, создает магнитное поле, пронизывающее витки. Поскольку ток переменный, а индукция магнитного поля прямо пропорциональна силе порождающего тока, то и магнитный поток, порождаемый этим током, будет переменным. Изменение же магнитного потока приводит к возникновению ЭДС, которая будет также переменной.
Получается интересная ситуация: переменный ток, идущий по катушке, наводит переменное магнитное поле. Это магнитное поле наводит в той же катушке переменную ЭДС, которая, по правилу Ленца направлена так, чтобы препятствовать породившему ее току. Катушка «сопротивляется» изменениям тока. Данное явление называется самоиндукцией.
![Самоиндукция Самоиндукция](https://obrazovaka.ru/wp-content/themes/edu/img//lazyimg.png)
Индуктивность
Оценим величину возникающей ЭДС самоиндукции.
Согласно закону электромагнитной индукции:
$$\mathscr{E}_{is}=-{ΔФ\over Δt}$$
Изменение же индукции и наведенного магнитного потока пропорционально изменению тока в катушке (если не меняется ориентация катушки и площадь ее сечения):
$$\Delta B \sim \Delta \Phi \sim \Delta I$$
То есть, изменение потока можно приравнять изменению тока, введя коэффициент пропорциональности $L$, и получить следующее выражение для ЭДС самоиндукции:
$$\mathscr{E}_{is}=-L{\Delta I\over \Delta t}$$
Коэффициент пропорциональности $L$, входящий в эту формулу, является важной характеристикой катушки, и называется индуктивность. Физический смысл ее в том что это ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1A за 1с.
За единицу индуктивности в СИ принят 1 Генри. (Гн). Такую индуктивность имеет катушка или проводник, в котором при изменении силы тока на 1А возникает ЭДС самоиндукции 1В:
$$Генри = {Вольт × секунда \over Ампер}$$
Самоиндукция и инерция
Явление самоиндукции – это следствие законов сохранения. Самоиндукция подобна инерции в механике. Материальная точка «сопротивляется» прилагаемому воздействию, и сопротивление тем больше, чем больше масса. И для разгона, и для остановки требуется затратить энергию.
Точно так же катушка (и любой проводник) «сопротивляется» изменению тока, и это сопротивление тем сильнее, чем больше индуктивность. И для создания и для прекращения тока требуется затратить энергию.
В случае механики приложенная энергия изменяет кинетическую энергию точки. В случае катушки энергия изменяет энергию магнитного поля.
![Аналогия массы и индуктивности Аналогия массы и индуктивности](https://obrazovaka.ru/wp-content/themes/edu/img//lazyimg.png)
![Заключение](https://obrazovaka.ru/wp-content/themes/edu/img/lazyimg.png)
Что мы узнали?
Явление самоиндукции состоит в том, что при изменении тока через катушку, в нем возникает ЭДС самоиндукции, сопротивляющаяся изменениям. Данное явление аналогично инерции в механике.
Тест по теме
- /5Вопрос 1 из 5
ЭДС в контуре возникнет, если изменяющийся магнитный поток будет порожден…
![Доска почёта](https://obrazovaka.ru/wp-content/themes/edu/img/lazyimg.png)
Чтобы попасть сюда - пройдите тест.