12. Раскройте сущность понятия «собственная индуктивность катушки».

Перечислите, какие параметры влияют на величину индуктивности катушки, и объясните их влияние.

Определите необходимое число витков катушки с индуктивностью

L = 0,4 Гн. Относительная магнитная проницаемость сердечника катушки

µr =1600, площадь поперечного сечения сердечника составляет 2,8см², а длина сердечника равна 5,6 см.

Рассчитайте магнитный поток, который возникает в сердечнике катушки, если ток, протекающий по виткам, составляет 2 мА.

ОТВЕТ

Собственная индуктивность уединенного контура (или катушки) есть ве­личина, характеризующая связь потокосцепления самоиндукции и тока, чис­ленно равная отношению потокосцепления самоиндукции контура к току в нем:

Гн (Генри)

Величина собственной индуктивности катушки зависит от количества витков катушки, длины и сечения сердечника, материала, из которого изготовлен сердечник.

L=µ0· µr·N²·S/ℓ где

магнитная постоянная

µr относительная магнитная проницаемость сердечника

N - количество витков катушки

S - площадь поперечного сечения сердечника катушки, м²

ℓ длинна сердечника катушки, м

Определить

Определяем количество витков

Магнитный поток

13. Выскажите суждение о явлении электромагнитной индукции.

Сформулируйте закон электромагнитной индукции. Запишите математическое выражение закона электромагнитной индукции.

Определите ток, протекающий по проводнику, если прямолинейный проводник движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл под углом 60º к линиям индукции. Длина проводника составляет 60 см, скорость движения проводника равна 16 м/с. Проводник соединен с резистором

R=3,8 Ом, сопротивление соединительных проводов составляет 0,2 Ом.

ОТВЕТ

Возбуждение электродвижущей силы в контуре при изменении потоко­сцепления этого контура называется электромагнитной индукцией.

Под действием индуктированной э. д. с. в замкнутом контуре возникает индуктированный электрический ток.

Закон электромагнитной индукции устанавливает количественное выражение для индуктированной э. д. с.

Электродвижущая сила, индуктируемая в замкнутом контуре при изменении сцепленного с ним магнитного потока, равна скорости изменения потокосцепления, взятой с отрицательным знаком:

В(вольт)

Определить

Определяем ЭДС. которая наводится в проводнике

Ток протекающий по проводнику

14. Выскажите суждение о «потокосцеплении»,

Раскройте сущность явлений: ЭДС самоиндукции и ЭДС взаимоиндукции.

Определите максимальное и минимальное значение энергии магнитного поля магнитно-связанных катушек, если коэффициент связи двух катушек равен 0,5. Катушки имеют индуктивность L1 =100 Гн и L2 =25 Гн,. Ток первой катушки 10 А, ток второй катушки 20 А.

ОТВЕТ

Произведение числа витков и сцепленного с этими витками магнитного потока называют потокосцеплением:

Ψ=Ф·N Вб(вебер),где

Ф магнитный поток. Вб

N rколичество витков

При изменении собственного потокосцепления в контуре или катушке наводится э. д. с. Самоиндукции. Изменение собственного потокосцепления обычно является следствием изменения тока

Э. д. с. самоиндукции пропорциональна скорости изменения тока di/dt. Она противодействует изменению тока, т. е. при увеличении тока препятствует его росту, а при уменьшении задерживает его падение (правило Ленца).

При изменении взаимного потокосцепления наводится э. д. с. взаимоиндукции. Для системы магнитно-связанных катушек э. д. с. взаимоиндукции

Изменение взаимного потокосцепления может быть следствием из­менения тока в одной из катушек или изменения коэффициента связи. Э. д. с. взаимоиндукции е_2м во второй катушке пропорциональна скорости изменения этого тока:

Аналогично, при изменении тока i₂ э. д. с. взаимоиндукции

В том и другом случае коэффициентом пропорциональности является взаимоиндуктивность системы М.

Определить

Определяем взаимную индуктивность

Максимальное значение энергии будет при согласном включении катушек

Минимальное значение энергии будет при встречном включении катушек