46. Что такое индуктивно (магнитно) связанные контура (катушки), что такое взаимная индуктивность?

Простейшая индуктивно связанная цепь представляет собой две рядом расположенные катушки индуктивности L1 и L2

    

        Связь между катушками L1 и L2 возникает вследствие явления взаимной индукции. Степень связи между L1 и L2 принято характеризовать коэффициентом связи k.

Если к одной из индуктивно связанных катушек (рис. 7.1) подключить переменное напряжение, то через нее будет проходить переменный ток , он создает магнитное поле, которое будет пересекать витки первой  и частично витки второй  катушек, при этом в первой катушке будет наводиться эдс самоиндукции , а во второй – эдс взаимной индукции , где   – взаимная индуктивность, Гн.

Если замкнуть цепь второй катушки, то под действием эдс  через нее будет проходить ток . Он создает свой магнитный поток, который будет наводить во второй катушке эдс самоиндукции , а в первой катушке  – эдс взаимной индукции .

Отношение эдс взаимной индукции к эдс самоиндукции, создаваемой током, называют степенью связи:

 и ,

где  () – степень индуктивной связи второй (первой) катушки с первой (второй); физический смысл степени индуктивной связи означает долю магнитного потока одной катушки, проходящего через витки другой, когда в ней отсутствует ток.

При согласном включении катушек их магнитные потоки, создающие эдс самоиндукции и взаимоиндукции, имеют одинаковое направление, при этом результирующие эдс, наводимые в катушках, складываются:

 и .

При встречном включении катушек их магнитные потоки, создающие эдс самоиндукции и взаимоиндукции, направлены встречно, при этом

 и .

Взаимная индукция – явление индуктирования эдс в одной катушке при изменении тока в другой катушке

46. Что такое эдс взаимной индукции, как она определяется?

46. Как выглядят уравнения напряжений Кирхгофа для двух индуктивно связанных контуров, подключенных на соответствующие напряжения?

Рассмотрим цепь переменного тока на рис. 2, в которую последовательно включены две катушки индуктивности   и  , индуктивно связанные друг с другом, и резистор R.

При изменении тока i в цепи в катушках индуцируются ЭДС само- и взаимоиндукции. При этом ЭДС взаимной индукции должна по закону Ленца иметь такое направление, чтобы препятствовать изменению потока взаимной индукции.

Тогда, если в цепи протекает гармонически изменяющийся ток  , то в первой катушке индуцируется ЭДС

,

(7)

а во второй –

46. Что такое конденсатор?

46. Что такое емкость конденсатора и как она связана с зарядом?

Электрическая ёмкость конденсатора характеризует количество электрической энергии, которую он способен запасти. 

C=q/U

46. Почему при подключении цепи с сопротивлением и емкостью к источнику постоянной эдс напряжение на конденсаторе не сразу достигает максимального значения, как выглядит закон Кирхгофа для этого случая и графики изменения тока и напряжения конденсатора?

В течение первой четверти периода, когда переменная ЭДС нарастает, конденсатор заряжается, и поэтому по цепи проходит зарядный электрический ток i, сила которого будет наибольшей вначале, когда конденсатор не заряжен. По мере приближения заряда к концу сила зарядного тока будет уменьшаться. Заряд конденсатора заканчивается и зарядный ток прекращается в тот момент, когда переменная ЭДС пе-рестает нарастать, достигнув своего амплитудного значения. Этот момент соответствует концу первой четверти периода.

После этого переменная ЭДС начинает убывать, одновременно с чем конденсатор начинает разряжаться. Следовательно, в течение второй четверти периода по цепи будет протекать разрядный ток. Так как убывание ЭДС происходит вначале медленно, а затем все быстрее и быстрее, то и сила разрядного тока, имея в начале второй четверти периода небольшую величину, будет постепенно возрастать.

Итак, к концу второй четверти периода конденсатор разрядится, ЭДС будет равна нулю, а ток в цепи достигнет наибольшего, амплитудного, значения.