Elektromagnit induksiya hodisasi

7. O'z-o'zini induksiya qilish

Har qanday kontaktlarning zanglashiga olib keladigan elektr toki bu kontaktlarning zanglashiga olib kiradigan magnit oqimini hosil qiladir.Men o'zgarganimda, xuddi shundayr,natijada zanjirda e induktsiya qilinadi. d.s. Bu hodisa o'z-o'zini induksiya deb ataladi.

Biot-Savart qonuniga ko'ra, magnit induksiya B maydonni keltirib chiqaradigan oqim kuchiga proportsionaldir. Bundan kelib chiqadiki, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim I va u tomonidan yaratilgan umumiy magnit oqimr kontur orqali bir-biriga proportsionaldir:

r =LI (7.1)

Oqim kuchi va umumiy magnit oqim o'rtasidagi mutanosiblik koeffitsienti L halqa indüktansı deb ataladi.

Chiziqli bog'liqlikrdan I faqat magnit o'tkazuvchanligi kuzatiladimkontaktlarning zanglashiga olib o'ralgan muhiti H maydon kuchiga bog'liq emas, ya'ni. ferromagnitlar yo'qligida. Aks holdamI ning kompleks funksiyasi va, chunki B =m₀mH, qaramlikr dan men ham juda qiyin bo'ladi. Shu bilan birga, (7.1) munosabat L induktivlikni I ning funksiyasi deb hisoblab, bu holatga kengaytiriladi. I doimiy oqimda, umumiy oqimrkonturning shakli va o'lchamidagi o'zgarishlar tufayli o'zgarishi mumkin.
Yuqoridagilardan kelib chiqadiki, induktivlik L kontaktlarning zanglashiga olib keladigan geometriyasiga (ya'ni uning shakli va o'lchamiga), shuningdek magnit xususiyatlariga (dan boshlab) bog'liq.m) sxemani o'rab turgan muhit. Agar sxema qattiq bo'lsa va yaqin atrofda ferromagnitlar bo'lmasa, indüktans L doimiy qiymatdir.
Induktivlikning SI birligi o'tkazgichning induktivligi bo'lib, unda 1 A oqim kuchida unga umumiy oqim ulangan holda paydo bo'ladi.r, 1 Vb ga teng. Bu birlik Genri (H) deb ataladi.
Gauss tizimida indüktans uzunlik o'lchamiga ega. Shunga ko'ra, bu tizimdagi indüktans birligi santimetr deb ataladi. 1 sm indüktans zanjirga ega bo'lib, u bilan 1 SGSM - birlik (ya'ni 10 A) oqimida 1 mks (10-8 Vb) ga teng oqim ulanadi.
Solenoidning induktivligini hisoblaylik. Shunday uzunlikdagi solenoidni olaylik, uni amalda cheksiz deb hisoblash mumkin. U orqali I tok o'tganda solenoid ichida induksiyasi B = ga teng bo'lgan bir xil maydon qo'zg'aladi.m₀mnI. Har bir burilish bo'ylab oqim F = BS ga teng va solenoid bilan bog'langan umumiy magnit oqim.

r =NF = nlBS= m₀mn2lSI, (7.2)

Bu erda l - elektromagnitning uzunligi (juda katta deb taxmin qilinadi), S - kesma maydoni, n - uzunlik birligiga burilishlar soni (nl mahsuloti N burilishlarning umumiy sonini beradi).

(7.1) va (7.2) formulalarni taqqoslash juda uzun solenoidning induktivligini ifodalaydi.
L= m₀mn2lS= m₀mn2V, (7.3)

bu yerda V=lS solenoidning hajmi.

(7.3) dan kelib chiqadiki, o'lcham uzunlik o'lchamiga bo'lingan indüktans o'lchamiga teng. Shunga ko'ram₀metr boshiga henri bilan o'lchanadi.
O'chirishda oqim kuchi o'zgarganda, e.m. d.s. o'z-o'zini induktsiya qilishe_steng

e_s= - .

Agar oqim kuchi o'zgarganda, indüktans doimiy bo'lib qolsa (bu faqat ferromagnitlar yo'qligida mumkin), emf uchun ifoda. o'z-o'zini induktsiya ko'rinishga ega

e_s= . (7.4)

Ushbu formuladagi minus belgisi Lenz qoidasiga bog'liq bo'lib, unga ko'ra induksiyalangan oqim uni keltirib chiqaradigan sababga qarshi turish uchun yo'naltiriladi. Bunday holda, sabab bo'ladie_s, zanjirdagi tok kuchining o'zgarishi. Keling, soat yo'nalishi bo'yicha harakatlanish yo'nalishini ijobiy deb olaylik. Bunday holatda, agar oqim zanjirda soat yo'nalishi bo'yicha oqsa, oqim ijobiy bo'ladi, agar oqim soat miliga teskari bo'lsa, salbiy bo'ladi. Xuddi shundaye_ssoat yo'nalishi bo'yicha harakat qilsa ijobiy bo'ladi va soat miliga teskari yo'nalishda harakat qilsa salbiy bo'ladi.

lotin di / dt ikki holatda ijobiy bo'ladi: yoki musbat oqim kuchayganda yoki salbiy oqimning mutlaq qiymati pasayganda. (7.4) dan ko'rinib turibdiki, bu holatlardae_s<0. Bu shuni anglatadiki, e.m.f. o'z-o'zidan induktsiya soat sohasi farqli o'laroq yo'naltiriladi va shuning uchun ko'rsatilgan oqim o'zgarishlariga (musbat oqimning oshishi yoki salbiy oqimning pasayishi) qarshi turadi.
lotin dI / dt ikki holatda ham manfiy bo'ladi: yoki musbat oqim pasayganda yoki salbiy oqim kattaligi oshganda. Bunday hollardae_s>0 va shuning uchun oqimdagi o'zgarishlarga qarshilik ko'rsatadi (musbat pasayish yoki salbiy oqimning mutlaq qiymatining oshishi).
Munosabatlar (7.4) zanjirdagi oqimning o'zgarish tezligi va natijada paydo bo'lgan emf o'rtasidagi mutanosiblik koeffitsienti sifatida indüktansni aniqlash imkonini beradi. o'z-o'zini induktsiya qilish. Biroq, bunday ta'rif faqat L=const bo'lgan holatda amal qiladi. Ferromagnitlar mavjud bo'lganda, deformatsiyalanmaydigan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan L funktsiyasi I ning funktsiyasi bo'ladi (H orqali); shuning uchun dL/dt (dL/dl) (dl/dt) shaklida yozilishi mumkin. (7.3) formulada bunday almashtirishni amalga oshirib, biz hosil qilamiz

e_s= . (7.5)

Bu shuni ko'rsatadiki, ferromagnitlar mavjudligida dI / dt va o'rtasidagi proportsionallik koeffitsientie_sL ga umuman teng emas.

O'z-o'zini induktsiyaning namoyon bo'lishiga misollar. O'z-o'zidan induktsiyaning xarakterli ko'rinishlari oqim yopilganda va zanjirda ochilganda kuzatiladi. Zanjir yopilganda oqimning o'rnatilishi va kontaktlarning zanglashiga olib ochilganda tokning kamayishi bir zumda emas, balki asta-sekin sodir bo'ladi. Bundan tashqari, bu sekinlashtiruvchi ta'sirlar, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan induktivligi qanchalik katta bo'lsa, shunchalik muhimroqdir. Har qanday katta elektromagnit katta indüktansa ega. Agar uning sargisi manbadan uzilgan bo'lsa, oqim tezda nolga tushadi va pasayish jarayonida ulkan e hosil qiladi. d.s. o'z-o'zini induktsiya qilish. Bu ko'pincha kalitning kontaktlari o'rtasida kuchlanish yoyi shakllanishiga olib keladi va nafaqat elektromagnit o'rash uchun, balki kontaktlarning zanglashiga olib keladigan odam uchun ham juda xavflidir. Shu sabablarga ko'ra, o'rash qarshiligi bilan bir xil darajadagi qarshilikka ega bo'lgan lampochka odatda elektromagnit o'rashga parallel ravishda ulanadi. Bunday holda, o'rashdagi oqim asta-sekin kamayadi va xavf tug'dirmaydi.