Магнітне коло постійного струму. Закон Ома і Кірхгофа для магнітного кола.

Магнітне коло представляє собою поєднання тіл переважно з феромагнітних матеріалів, в яких замикається магнітний потік.Найпростішим магнітним колом є осердя кільцевої котушки, в якому замикається магнітний потік, створений струмом цієї котушки. Розгалужені магнітні кола можуть бути симетричними та несиметричними. Коло вважається симетричним, якщо права й ліва його частини мають однакові розміри, виконані з однакового матеріалу і МРС, що діють в кожній частині кола однакові.Магнітні кола можуть бути однорідні і неоднорідні. Однорідне магнітне коло представляє собою замкнуте осердя, яке по всій довжині має однакову площу поперечного перерізу і виконане з певного матеріалу.

Неоднорідне магнітне коло складається з кількох однорідних ділянок, кожна з яких по всій своїй довжині має однакову площу поперечного перерізу і виконана з певного матеріалу.закон Ома для ділянки магнітного кола буде мати вигляд: . .

Це і є математичний запис першого закону Кірхгофа для магнітного кола. Алгебраїчна сума магнітних потоків у вузлі магнітного кола дорівнює нулю.Для малюнка 3: Ф₁+Ф₂=Ф₃ або Ф₁+Ф₂-Ф₃=0 При складання такого рівняння враховують напрями магнітних потоків: потоки направлені до вузла беруться із знаком “+”, а від вузла – із знаком “-“.

Другий закон Кірхгофа для магнітного кола лежить в основі закону повного струму:Алгебраїчна сума магнітних напруг в замкнутому контурі магнітного кола дорівнює алгебраїчній сумі МРС, що діють в цьому контурі. Закон електромагнітної індукції :Закон електромагнітної індукції (перше формулювання): ЕРС, індукована в провіднику, пропорційна магнітній індукції поля у якому рухається провідник, довжині провідника і швидкості його руху у напрямку, перпендикулярному магнітним лініям.Якщо ж провідник перетинає поле під кутом , то ЕРС буде визначатися формулою:

Якщо в магнітне поле помістити контур, то в ньому також буде наводитися ЕРС, яка визначатиметься формулою: ЕРС електромагнітної індукції, що наводиться у контурі дорівнює швидкості зміни магнітного потоку, що пронизує контур – друге формулювання закону електромагнітної індукції.У формулі знак “-“ вказує на те, що магнітний потік, який пронизує контур, зменшується. Зменшення магнітного потоку, що пронизує контур, викликає появу ЕРС та струму, магнітний потік якого прагне протидіяти зменшенню магнітного потоку, що пронизує контур. Цей висновок лежить в основі правила Ленца:струм, що виникає в контурі під дією наведеної ЕРС завжди направлений таким чином, що протидіє зміні магнітного потоку, що пронизує контур.Це правило можна також формулювати так: напрям наведеної ЕРС завжди такий, що викликаний нею струм протидіє причині появи ЕРС Явище самоіндукції. Індуктивність. ЕРС самоіндукції. Навколо замкнутого контура зі струмом завжди існує магнітний потік, що пронизує контур. Цей магнітний потік називається магнітним потоком самоіндукції. Алгебраїчна сума потоків самоіндукції всіх витків котушки називається потокозчепленням самоіндукції.

Коефіцієнт пропорційності між потокозчепленням самоіндукції і струмом котушки або контура називається індуктивністю. Індуктивність характеризує зв’язок потокозчеплення самоіндукції зі струмом даного кола:

Будь-яка зміна струму в електричному колі обов’язково викликає зміну магнітного потоку і потокозчеплення самоіндукції кола, а зміна потокозчеплення призводить до виникнення ЕРС, яка буде в цьому випадку називатися ЕРС самоіндукції.

Явище виникнення ЕРС у контурі, викликане зміною струму у цьому контурі, називається самоіндукцією.

ЕРС самоіндукції визначається формулою:

де L не залежить від струму і, наприклад у котушці без феромагнітного магнітопровода чи котушці з магнітопроводом, магнітну проникливість можна вважати незалежною від струму.отже ЕРС самоіндукції пропорційна індуктивності і швидкості зміни струму в колі.Напрям ЕРС самоіндукції визначається правилом Ленца. ЕРС самоіндукції протидіє зміні струму, тобто при зростанні струму перешкоджає його росту, а при зменшенні струму затримує його падіння.