Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекция Физика 2.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
5 Mб
Скачать

Өздік индукция

Контурда электр тогын өзгертсек, онымен тұтасқан магнит ағыны да өзгереді, ал магнит ағынының өзгерісі контурдағы э.қ.к.-ін индукциялайды.

Контурда ағатын ток күшінің өзгеруіне байланысты осы контурда индукцияның э.қ.к.-нің пайда болуы өздік индукция деп аталады.

Ток күші мен толық магнит ағыны арасындағы пропорционалдық коэффициенті контурдың индуктивтілігі деп аталады.

Индуктивтіліктің өлшем бірлігі – Генри (Гн):

1 Гн – ток күші 1А-ге өзгергендегі өздік индукциясының магнит ағыны 1 Вб болатын контурдың индуктивтілігіне тең. (1Гн=1 Вб/А=1В∙с/А)

Өздік индукцияның э.қ.к. үшін Фарадей заңы:

Егер контур деформацияланбаса және ортаның магниттік өтімділігі өзгермесе, онда L=const және өздік индукцияның э.қ.к.-і:

мұндағы (–) минус таңбасы Ленц ережесі бойынша, контурда индуктивтіліктің болуы ондағы токтың баяу өзгеруіне әкеп соғатынын көрсетеді.

Егер ток уақытқа байланысты артса, онда , онда өздік индукция тогы сыртқы көзбен байланысқан электр тогына қарама-қарсы келеді де, оның өсуін баяулатады.

Егер ток уақытқа байланысты кемісе, , онда өздік индукция тогының бағыты контурдағы кемитін ток бағытына сәйкес келеді де, оның кемуін баяулатады.

Осыдан, белгілі бір индуктивтілігі бар контурдың электрлік «инерттілікке» ие екендігін көрсетеді.

Тізбекті ажырату және қосу кезіндегі ток

Контурдағы ток күшінің өзгерісі кезінде контурда өздік индукция э.қ.к.-і қозады, оның нәтижесінде контурда өздік индукция экстратогы деп аталатын қосымша токтар пайда болады.

К едергісі R, индуктивтілігі тізбекте сыртқы э.қ.к.-нің әсерінен тұрақты электр тогы жүрсін. t=0 уақыт мезетінде ток көзін ажыратайық. Токтың кемуін тежейтін өздік индукция э.қ.к.-і қозады. . Тізбектегі ток Ом заңы бойынша IR=s немесе теңдеулерімен анықталады. Айнымалы-ларды бөліп: , I ( -ден I-ге дейін) және t бойынша (0-ден t -ға дейін) интегралдасақ

немесе

мұндағы, – тұрақты шама, релаксация уақыты, ток күші е рет азайғандағы уақыт. Тізбектегі токты ажырату кезінде ток күші экспоненциалды заң бойынша (лезде емес) кемиді.

Өздік индукция э.қ.к.-і шамасының кедергіні R0-ден R-ге дейін лездік үлкеюіне байланыстылығын бағаласақ:

осыдан ,

Контурда токты тез ажырату кезінде s өздік индукция э.қ.к.-інің сыртқы э.қ.к.-інен көп есе үлкейіп кетуі, изоляцияны тесіп өтіп, өлшеуіш құралдардың істен шығуына әкеп соғады.

Тізбекті ток көзіне қосу кезінде контурда өздік индукция э.қ.к.-і токтың өсуіне кедергі жасайды.

Ом заңы бойынша немесе

Осыдан, теңдеуді шешсек:

мұндағы, – тұрақталған ток. Осыдан, ток көзін қосу кезінде ток күші экспоненциалды заңмен өзгереді (лезде емес).

Өзара индукция

Ө зара индукция деп бір электр тізбегіндегі электр тогының өзгеруіне байланысты басқа тізбекте, немесе осы екі тізбектің өзара орналасуының өзгеруінен электромагниттік индукцияның э.қ.к.-інің қозу құбылысын айтады. I1 және I2 тогы бар бір-біріне жақын орналасқан, екі қозғалмайтын 1 және 2 контурды қарастырайық. 1 контурдағы I1 тогы тудыратын магнит ағыны екінші контурды тесіп өтеді:

, осыған ұқсас

және пропорционалдық коэффициенттері өзара тең және контурдың өзара индуктивтілігі деп аталады.

Контурдың біреуінде ток күшін өзгертсек, екіншісінде э.қ.к. индукцияланады:

К онтурдың өзара индуктивтілігі контурдың геометриялық формасына, өлшеміне, контурлардың өзара орналасуына және контурды қоршаған ортаның магниттік өтімділігіне тәуелді.

Мысал үшін, тороидтың өзекшесіне оралған екі катушканың өзара индуктивтілігін қарастырайық. Орам саны катушканың бойынан өтетін I1 тогы индукциясы магнит өрісін тудырады. Екінші катушканың бір орамынан өтетін магнит ағыны , мұндағы l– өзек-шенің ұзындығы. Орам саны екінші орамдағы толық магнит ағыны: ағыны I1 ток тудыратындықтан:

Осы мысал трансформатордың құрылысына негіз болады.