![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Взаимная индукция
Ф2 = L21I1. (31.1)
Совершенно так же, если в контуре 2 течет ток I2, он создает магнитный поток Ф1 через контур 1, причем
Ф1 = L12I2. (31.2)
Коэффициенты пропорциональности L12 и L21 называют коэффициентами взаимной индукции или взаимной индуктивностью контуров. Очевидно, взаимная индуктивность численно равна магнитному потоку сквозь один из контуров, создаваемому единичным током в другом контуре. Коэффициенты L12 и L21 зависят от формы, размеров и взаимного расположения контуров, а также от магнитной проницаемости окружающей среды. Эти коэффициенты измеряются в тех же единицах, что и индуктивность L (т.е. в генри). Соответствующий расчет дает, а опыт подтверждает, что при отсутствии ферромагнетиков коэффициенты L12 и L21 одинаковы:
L12 = L21. (31.3)
Это замечательное свойство взаимной индуктивности принято называть теоремой взаимности. Благодаря этой теореме можно не делать различия между L12 и L21 и просто говорить о взаимной индуктивности двух контуров. Наличие магнитной связи между контурами проявляется в том, что при всяком изменении тока в одном из контуров в другом возникает ЭДС индукции. Это явление называют взаимной индукцией. Согласно основному закону электромагнитной индукции ЭДС, возникающие в контурах 1 и 2 при изменении силы тока в соседнем контуре, равны, соответственно:
E1 = -
В соотношениях (31.4) предполагается, что контуры неподвижны и ферромагнетиков поблизости нет. С учетом явления самоиндукции ток в контуре 1 при изменении токов в обоих контурах определяется по закону Ома как
I1R1 = E1 -
где E1 - сторонняя ЭДС в контуре 1 (помимо индукционных ЭДС), L1 - индуктивность контура 1. Аналогичное уравнение можно записать и для силы тока I2 в контуре 2. На явлении взаимной индукции основано действие трансформаторов - устройств, служащих для преобразования токов и напряжений.
Положительные направления для токов (и ЭДС) в обоих контурах всегда можно выбрать произвольно (а с положительным направлением обхода контура однозначно – правилом правого винта – связано направление нормали Другими словами L12 > 0, если при положительных токах в обоих контурах они «подмагничивают» друг друга, в противном случае L12 < 0. В частных случаях можно заранее так установить положительные направления обхода контуров, чтобы получить желательный знак величины L12 (рисунок 41).
|