Явление самоиндукции

 

ЭДС и ток индукции могут возникать в проводящем контуре, в котором уже течёт первичный ток I. если величина этого тока изменяется со временем и, таким образом, создаваемые им магнитное поле и магнитный поток являются переменными, то в этом самом контуре возникают ЭДС и ток индукции (рис. 18.14). Такое явление называется самоиндукцией.

Рис. 18.14. К явлению самоиндукции

Если охарактеризовать проводящий контур величиной индуктивностиL,то потокосцепление будет равно Y = L × I, где I – первичный ток в контуре.

Тогда закон электромагнитной индукции Фарадея для явления самоиндукции может быть записан в следующем виде:

. (18.20)

При изменении магнитного потока сквозь контур возникает вихревое электрическое поле , ротор которого

.(18.21)

Силы вихревого электрического поля являются движущими силами, вызывающими ток самоиндукции.

Когда первичный ток в контуре выключают (размыкание цепи) и , то индуцированное магнитное поле , а .

Таким образом, когда магнитное поле уменьшается, первичный ток и ток индукции (экстраток размыкания) суммируются, поэтому результирующий ток спадает постепенно (рис. 18.15)

,(18.22)

где R – активное сопротивление цепи;

L – её индуктивность.

Рис. 18.15. Изменение тока при размыкании цепи

Когда первичный ток в контуре включают (замыкание цепи), то магнитное поле увеличивается , индуцированный ток (экстраток замыкания) будет направлен навстречу первичному току в контуре, поэтому результирующий ток нарастает постепенно (рис. 18.16):

,(18.23)

где e – ЭДС источника тока.

Рис. 18.16. Изменение тока при замыкании цепи