Самоиндукция

В цепях электрического тока часто наблюдается особый вид электромагнитной индукции, называемой самоиндукцией.

При всяком изменении магнитного потока, пронизывающего данный контур, в последнем индуктируется э. д. с.

Это будет справедливо и для того случая, когда проводниковый контур будет пересекаться своим собственным магнитным потоком.

Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из катушки, источника тока и ключа К (рис. 99). При разомкнутом ключе тока в цепи нет. Магнитное поле катушки отсутствует. При замыкании ключа, в цепи начинает проходить ток, создающий магнитный поток внутри катушки. Направление тока в витках катушки показано одинарной стрелкой. Появившийся магнитный поток катушки, увеличиваясь, будет пересекать витки-катушки и согласно закону электромагнитной индукции в витках при этом возникает индуктированная э. д. с. Это явление называется самоиндукцией, а э. д. с, возникшая в результате самоиндукции, называется э. д. с. самоиндукции и обозначается е_L.

Величина э. д. с. самоиндукции определяется тем же уравнением:

Знак минус, стоящий в правой части уравнения, говорит о направлении индуктированной э. д. с, потому что в нем отображено правило Ленца. В самом деле, в момент замыкания цепи катушки появившийся ток вызовет возрастание магнитного потока катушки, т. е. поток получает положительное приращение (+ ∆ Ф). Э. д. с. самоиндукции получит отрицательное значение.

Это означает, что з. д. с. самоиндукции, стремясь противодействовать возрастанию магнитного потока, будет иметь направление, противоположное э. д. с. (току) источника. Направление э. д. с. самоиндукции в момент замыкания цепи показано на рис. 99 двойной стрелкой.

-17-

По истечении некоторого промежутка Бремени возрастающий магнитный поток катушки достигнет своего установившегося значения, прирост потока будет равен нулю (∆ Ф = 0), индукция прекратится и э.д.с. самоиндукции исчезнет.

Момент размыкания цепи с катушкой показан на рис. 100. Исчезающий ток, направление которого показано одинарной стрелкой, будет уменьшать магнитное поле катушки. Изменение поля вызовет появление э. д. с. самоиндукции в витках катушки. Убывание магнитного потока можно представить как отрицательное приращение потока (-∆ Ф). Э. д. с. самоиндукци при этом получает положительное значение. Это означает, что, стремясь поддержать величину магнитного потока, противодействуя её убыванию э д с
самоиндукции будет иметь направление, согласное с э.д.с. (током) источника. Это направление показано на рис. 100 двойной стрелкой.