 |
Наконец, мы приблизились к изучению явления индуктивности.
|
|
|
|
Наконец, мы приблизились к изучению явления индуктивности.
Как мы отмечали в начале лекции, индуктивность количественно выражает способность катушки преобразовывать электрическую энергию в магнитную и измеряется в Генри.
Генри — это индуктивность такой катушки (или проводника), в которой при изменении силы тока на 1 ампер за 1 секунду возникает ЭДС самоиндукции в 1 вольт. 1 Генри – это на самом деле очень большая величина, поэтому чаще всего используются мкГн (микрогенри) и мГн (миллигенри).
Строго говоря, любой элемент в электрической цепи имеет индуктивность, даже обычный кусок провода. Но дело в том, что величина такой индуктивности является очень незначительной, в отличие от индуктивности катушек.
Величина индуктивности равна отношению величины магнитного потока к величине тока, вызвавшего этот магнитный поток:
L = Ф / I
Ранее мы вывели формулу магнитного потока:
Ф = B*S = μ 0 * μ * N2 * S * I / l
Отсюда L = B*S / I = μ 0 * μ * N2 * S / l
Где N – количество витков катушки
S – площадь витка
l - длина катушки
μ – магнитная проницаемость сердечника катушки
I – ток в катушке.
Из формулы индуктивности видно, что она не зависит от тока в катушке, а исключительно от геометрических и магнитных свойств катушки.
Единица измерения индуктивности названа в честь американского физика Джозефа Генри, чьи исследования в области самоиндукции дали ключ к пониманию явления индуктивности. Давайте познакомимся с этим опытом.
Самоиндукция
Как видите, Генри собрал схему из двух параллельных ветвей. В первой были последовательно соединенные лампочка и катушка, а во второй – также последовательно соединенные лампочка и реостат.
|
|
|
Как бы экспериментатор ни изменял сопротивление реостата, но лампочка в цепи с катушкой всегда загоралась с опозданием при замыкании ключа. При размыкании ключа, наоборот, лампочка в цепи с катушкой гасла позже.
Экспериментатор сделал вывод, что в катушке при изменении тока возникает сила, противодействующая этому изменению и зависящая от свойств катушки. Он назвал ее самоиндукцией. Это свойство катушки и есть проявление индуктивности.
Явление самоиндукции вызывает в катушке ЭДС, направление которой всегда противоположно направлению изменения тока в катушке.
Зависимость времени задержки при этом равна T=L/(Rист+RL), это важно при построении частотных схем.
| Дата рождения | 17 декабря 1797 |
| Место рождения | Олбани (штат Нью-Йорк, США) |
| Дата смерти | 13 мая 1878 (80 лет) |
| Место смерти | Вашингтон (США) |
| Страна |  США
|
| Научная сфера | Физика |
| Место работы | Принстонский университет Смитсоновский институт |
| Альма-матер | · Академия Олбани |
| Известен как | Исследователь электромагнитной индукции |
| Награды и премии | член Американской академии искусств и наук |
Джозеф Генри - известный американский физик, считается одним из самых известных американских ученых не только в США, но и во всем мире. Его ставят в один ряд с Бенджамином Франклином.
Генри создавал магниты, благодаря которым открыл принципиально новое явление в электромагнетизме, которое было названо самоиндукцией. Почти одновременно с Майклом Фарадеем он открыл взаимоиндукцию, но Фарадею удалось раньше опубликовать результаты своих исследований. Его работы по электромагнитным реле были основой для электрического телеграфа, изобретённого Сэмюэлем Морзе и Чарльзом Уитстоном независимо от Генри.
Член Национальной Академии наук США. За заслуги в области изучения электромагнетизма в его честь названа единица измерения индуктивности Гн (генри).
|
|
|
Теперь пришло время рассмотреть подробно физические процессы, которые протекают в катушке при прохождении электрического тока.
Для этого мы рассмотрим две схемы; в одной будем пропускать через катушку
постоянный ток, а в другой –
|
|
|
