 |
4.10. Взаимоиндукция. 4.11. Самоиндукция. 4.12. Магнитные цепи
|
|
|
|
4. 10. Взаимоиндукция
В первых опытах с индукцией ЭДС мы наблюдали наведение ЭДС в одной цепи под действием изменения тока в другой. Но первая цепь ничем по существу не отличалась от второй; поэтому, изменяя ток во второй цепи, мы, конечно, обнаружили бы наведение ЭДС в первой цепи.
Наведение ЭДС в одной цепи, вызванное изменением тока в другой, называют взаимной индукцией. Наводимая ЭДС прямо пропорциональна скорости изменения тока.
Явление взаимной индукции имеет очень большое значение в современной электротехнике. На явлении взаимной индукции основана работа трансформаторов. Электродвижущая сила взаимоиндукции возникает потому, что с изменением тока связано изменение потока. Поэтому коэффициент взаимоиндукции М можно рассматривать и как коэффициент пропорциональности между током одной цепи и потоком, сцепленным с другой цепью.
4. 11. Самоиндукция
Мы уже рассматривали такой опыт – в первой катушке изменяется ток. Изменение тока первой катушки сопровождается изменением потока, сцепленного со второй катушкой. Изменение этого потока создает ЭДС во второй катушке. Не должна ли индуцироваться ЭДС и в самой той обмотке, в которой изменяется ток?
Да, конечно, во всякой цепи при изменении в ней тока возникает ЭДС, вызванная изменением магнитного потока, сопровождающим изменение тока.
Когда изменение тока наводит ЭДС в той самой цепи, в которой ток изменяется, тогда говорят о собственной индукции или о самоиндукции.
Вероятно, каждому приходилось наблюдать большую искру (или дугу), сопровождающую отключение катушки со стальным сердечником (например, отключение обмотки электромагнита или обмотки возбуждения электрических машин постоянного тока). Это напряжение создается ЭДС самоиндукции: при выключении рубильника ток начинает быстро уменьшаться; уменьшение тока сопровождается уменьшением магнитного потока, а быстрое изменение потока способно создавать большую ЭДС.
|
|
|
Собственная индуктивность. Электродвижущая сила самоиндукции Е пропорциональна скорости изменения тока коэффициент пропорциональности между скоростью изменения тока и ЭДС, наводимой током в своей собственной цепи, называется собственной индуктивностью цепи. Этот коэффициент обозначают буквой L, он выражается в генри (Гн), если единицами для остальных величин служат вольт, ампер и секунда. При любом изменении тока в электрической цепи, возникают ЭДС самоиндукции, препятствующие мгновенному изменению тока.
Сказанное здесь выражается математической формулой
Собственная индуктивность цепи обозначается на схеме подобием катушки (рис. 4. 13. ) - L.
Рис. 4. 13 Принятое обозначение собственной индуктивности электрической цепи L.
4. 12. Магнитные цепи
Всякий электромагнит состоит из стального сердечника – магнитопровода и намотанной на него катушки с витками изолированной проволоки, по которой проходит электрический ток.
Совокупность нескольких участков: ферромагнитных (сталь) и неферромагнитных (воздух), по которым замыкаются линии магнитного потока, составляют магнитную цепь.
Особенности расчета цепей с переменной магнитодвижущей силой. Физические процессы в цепях переменного тока, содержащих катушку со стальным сердечником, имеют ряд особенностей по сравнению с процессами в цепях постоянного тока. Эти особенности оказывают существенное влияние на конструктивное выполнение и технические характеристики электрических аппаратов и машин переменного тока.
Ферромагнитные элементы в цепях переменного тока имеют дополнительные потери в сердечнике на гистерезис и вихревые токи. Для снижения потерь стальной сердечник выполняют шихтованным из тонких изолированных друг от друга пластин.
|
|
|
