Индуктивный элемент

Индуктивный элемент, идеальная индуктивная катушка или индуктивность – это идеализированный элемент цепи, в котором происходит запасание энергии магнитного поля.

i_L

К

u_L

оличественно способность идеализированного элемента запасать энергию магнитного поля называют индуктивностью L.

Закон электромагнитной индукции:

при изменении магнитного потока, пронизывающего индуктивную катушку, в ней наводится ЭДС е, равная скорости изменения потокосцепления катушки Ψ и направленная таким образом, чтобы вызванный ею ток стремился воспрепятствовать изменению магнитного потока:

Потокосцепление катушки равно алгебраической сумме магнитных потоков Φ_i , пронизывающих ее отдельные витки:

где N — число витков катушки.

[ .

В общем случае:

где

, где

Потокосцепление самоиндукции зависит от протекающего по катушке тока i_L. Эта зависимость называется вебер – амперной.

К оличественно зависимость потокосцепления самоиндукции от тока определяется статической L_ст и дифференциальной L_диф индуктивностями катушки:

Для линейной индуктивности: [L]=Гн (генри).

Закон Ома:

Напряжение прямо пропорционально скорости изменения тока

Мгновенная мощность:

Энергия, запасенная в индуктивности:

определяется только мгновенным значением тока. C и L называются энергоемкими или реактивными.

Дуальные элементы цепи

Таблица: ток, напряжение, мощность и энергия идеализированных пассивных элементов

Тип идеализированного элемента	Основные уравнения для
	тока	напряжения	мгновенной мощности	энергии
Сопротивление
Проводимость
Емкость
Индуктивность

Выражения для пары R и G, а также пары L и С могут быть получены одни из других путем замены

Такие пары элементов называются дуальными. Дуальными могут быть также активные элементы и электрические цепи, обладающие такими же свойствами: одинаковые соотношения, которые могу быть получены друг из друга заменой на и контакт.

Схемы замещения реальных элементов электрических цепей.

Схема замещения резистора:

вывод

контакт

изоляция

Упрощенная схема замещения резистора:

Схема замещения конденсатора:

Схема замещения индуктивной катушки:

Схема замещения конденсатора на разных частотах:

R_y

г)

а) для низких частот;

б) для средних частот;

в) для высоких частот;

г) при постоянном токе.