Заряд индуктивности электрической цепи

1. Индуктивность
2. Понятие самоиндукции
3. Основные сведения о катушке индуктивности
4. Индуктивность соленоида

Данный термин применяют для характеристики такого элемента электроцепи, как катушка индуктивности. Он характеризует явление самоиндукции, которое открыл в 1832 году Джозеф Генри, а позже, независимо от него, в 1835 году - Майкл Фарадей.

Индуктивность

Индуктивность применяют при описании магнитных свойств электрической цепи. Она считается своеобразным коэффициентом, показывающим взаимосвязь магнитного потока замкнутого контура и его электрического тока. Причем магнитный поток формируется самим же током контура.

Размер индуктивности зависим от габаритов контура, магнитных параметров окружающей среды и конфигурации катушки.

Индуктивность обозначается она буквой \(L\) и измеряется в генри.

\(L= {NF \over I},\)

где \(F\) – магнитный поток;

       \(I\) – сила тока.

Понятие самоиндукции

При протекании электрического тока по замкнутому контуру вокруг него формируется постоянно меняющееся магнитное поле, что способствует формированию электродвижущей силы.

Самоиндукция не дает току контура меняться. При появлении самоиндукции применяют другой способ подсоединения и использования электроцепи. В цепь включают резистор и катушку индуктивности с железной серцевиной. Еще включают электролампы при помощи последовательного соединения. В данной ситуации при постоянном токе сопротивление резистора совпадает с сопротивлением катушки, что способствует интенсивному свечению электролампочек.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Эффект самоиндукции на сегодняшний день широко применяется в электротехнике.

Упрощенная формула расчета индуктивности:

\(L={F\over I}.\)

Зная индуктивность, можно вычислить ряд важных параметров электроцепи, например, ЭДС самоиндукции. Формула для ее расчета выглядит следующим образом:

\(E_i=- {LdI\over dt}.\)

Эта формула показывает зависимость электродвижущей силы от индукции. Данные величины будут иметь одинаковое значение, если ток за 1 секунду изменится на 1А.

Зная индуктивность можно также вычислить энергию магнитного поля:

\(W= {LI^2 \over 2}.\)

Основные сведения о катушке индуктивности

Медная изолированная проволока, намотанная в форме катушки, являет собой катушку индуктивности. Для ее изоляции могут быть применены разнообразные ткани, лаки и проводниковые изоляционные материалы.

Магнитный поток зависим от площади сечения цилиндра, образованного катушкой. Магнитное поле, создаваемое электрическим током, прямо пропорционально зависимо от силы тока, текущего по обмотке катушки. Когда на катушку подается электрический ток, на ней создается напряжение, противоположное по направлению напряжению электрического тока. Но величина данного напряжения не стабильна и может вовсе исчезать. Данное явление и есть электродвижущей силой самоиндукции. При включении напряжения в катушку индуктивности сила тока в ней растет до определенной величины, что влечет изменение напряжения, так как по закону Ома:

\(U=IR,\)

где \(U\) - напряжение;

       \(I\) - сила тока;

       \(R\) - сопротивление.

Катушка индуктивности имеет еще одно характерное отличие. При размыкании электроцепи ЭДС добавляется к напряжению, поэтому сила тока катушки резко возрастает.

На сегодняшний день широкое распространение имеют два типа катушек:

•     с железным сердечником;
•     с магнитным наконечником.

Главная функция сердечника – это увеличение индуктивности катушки. На величину индуктивности также влияет внешняя и внутренняя структура самой катушки.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Индуктивность соленоида

Катушку индуктивности часто называют соленоидом.

Для определения его индуктивности существует такое выражение:

\(L=μ_0 n^2 V,\)

где \(μ_0\) - магнитная проницаемость вакуума;

       \(n\) - число витков соленоида;

       \(V\) - объем соленоида.

Направление магнитного поля, что создается током соленоида, совпадает с его осью. Для расчета магнитной индукции данного поля используют выражение такого вида:

\(B=μ_0 nI.\)

Для расчета электродвижущей силы при протекании тока по виткам соленоида применяют такую формулу:

\(E={LI^2 \over 2}.\)

То есть, ЭДС создается при изменении значения тока в соленоиде, а переменное магнитное поле формируется при работе соленоида на переменном токе. Причем направление силы притяжения может быть постоянным, а может изменяться. Если соленоид используют как электромагнит, то направление силы будет меняться. Если же якорь (сердечник) состоит из магнитомягкого вещества, то ее направление будет постоянным.

При переменном токе в соленоиде наблюдается комплексное сопротивление, состоящее из сопротивления проводника и индуктивности катушки.

Сила соленоида при переменном токе зависима от конфигурации сердечника и обмотки. Есть такие соленоиды, которые применяют как индукторы нагрева в тигельных печах.

Для вычисления индуктивности катушки в колебательных контурах электроцепи, используют такое выражение:

\(X_L=wL,\)

где \(X_L\) –сопротивление катушки (реактивное);

       \(w\) – круговая частота.