Индуктивность
Коэффициент пропорциональности между потокосцеплением самоиндукции ΨL и током I катушки или контура при неизменной магнитной проницаемости среды называют индуктивностью L и выражают в генри (Гн):
L
=
(2.28)
Явление возникновения ЭДС в контуре, вызванное изменением тока i в этом же контуре, называют самоиндукцией, а наведенная при этом ЭДС — ЭДС самоиндукции
eL
= -
(2.29)илиeL
=
-L
(2.30)
Энергия магнитного поля
Для кольцевой катушки энергия магнитного поля, выражаемая в джоулях (Дж),
W
=
=
(2.31)
Взаимная индукция
Два контура (катушки) индуктивно связаны, если часть магнитного потока Ф12, созданного током первого контура, пронизывает второй контур, а часть потока, вызванного током второго контура Ф21, пронизывает первый контур.
Поток Ф12 с витками второго контура (катушки) образует потокосцепление
Ψ12= w2Ф12 (2.32)
Аналогично, поток Ф21 образует с витками первого контура (катушки) потокосцепление
Ψ21 = w1Ф21 (2.33)
Отношение потокосцепления одного контура (катушки) Ψ12 (Ψ21 ) к току i1 (i2) другого контура (катушки), возбуждающего это потокосцепление, называют взаимной индуктивностью контуров (катушек):
M
= M12
= M21
=
=
w2
=
= w1
(2.34)
где М — взаимная индуктивность, Гн.
Взаимная индуктивность зависит от числа витков катушек, их размеров, конфигурации, взаимного расположения и магнитной проницаемости среды.
При изменении тока i1 во втором контуре наводится ЭДС взаимной индукции
eM2
= -
= -M
(2.35),а
в первом — ЭДС самоиндукции eL1
= -L1
При изменении тока I2 в первом контуре наводится также ЭДС взаимной индукции
eM1
= -
= -M
(2.36), а во втором контуре — ЭДС
самоиндукции eL2
= -L2
Энергия, запасенная в магнитном поле двух контуров (катушек) равна
W
=
+
+
M
I1
I2 (2.37)
2.2. Вопросы по теме «Магнитные свойства вещества»
1 Вариант
В зависимости от значения магнитной проницаемости µ вещества подразделяются на типы…:
Какие вещества называются диамагнитными?
Выпишите вещества, относящиеся по своим магнитным свойствам к ферромагнитным: медь, алюминий, стекло, вода, платина, железо, ртуть, никель, графит, вольфрам, кобальт, кварц, редкоземельные металлы, газы, воздух, органические вещества, щелочные металлы, сплавы железа и никеля.
Что такое кривая намагничивания?
Что означает температура точка Кюри?
Нарисуйте кривую намагничивания и перемагничивания, выделите области полного намагничивания (мах, индукция насыщения), остаточного магнетизма, величину коэрцитивной силы.
Какие материалы называют магнитно-мягкими? Магнитно-жесткими?
Какие материалы используют в постоянных магнитах и цифровых запоминающих устройствах (магнитно-мягкие или магнитно-жесткие) и почему?
2 Вариант
В зависимости от значения магнитной проницаемости µ вещества подразделяются на типы…:
Какие вещества называются парамагнитными?
Выпишите вещества, относящиеся по своим магнитным свойствам диамагнитным: медь, алюминий, стекло, вода, платина, железо, ртуть, никель, графит, вольфрам, кобальт, кварц, редкоземельные металлы, газы, воздух, органические вещества, щелочные металлы, сплавы железа и никеля.
Что такое кривая намагничивания?
Что происходит с ферромагнитными веществами при температуре точки Кюри?
Нарисуйте петлю гистерезиса, выделите области намагничивания и перемагничивания, остаточного магнетизма, величину коэрцитивной силы.
Какие материалы называют магнитно-мягкими? Магнитно-жесткими?
Область применения магнитно-мягких и магнитно-жестких материалов.