25 Коэффициент взаимной индукции Взаимная индукция Явление

25 Коэффициент взаимной индукции.

Взаимная индукция Явление взаимной индукции возникает в случае, когда два контура с токами находятся в магнитных полях друга. Например, магнитный поток, создаваемый магнитным полем тока, протекающего в контуре 2 пронизывает контур 1. Этот поток пропорционален току I 2 в контуре 2. Коэффициент пропорциональности L 12 называется коэффициентом взаимной индукции. Если ток в контуре 2 переменный, то и магнитный поток, пронизывающий контур 1 изменяется во времени. Это приводит к возникновению ЭДС индукции в контуре 1 Величина коэффициента взаимной индукции зависит от формы, размеров обоих контуров и от магнитной проницаемости среды.

Аналогично, магнитный поток, создаваемый магнитным полем тока, протекающего в контуре 1 пронизывает контур 2. Этот поток пропорционален току I 1 в контуре 1. Если ток в контуре 1 переменный, то и магнитный поток, пронизывающий контур 2 изменяется во времени. Это приводит к возникновению ЭДС индукции в контуре 2 В общем случае магнитный поток, пронизывающий контур 2

Аналогично,

Коэффициент взаимной индукции двух обмоток на тонком тороидальном сердечнике с постоянной магнитной проницаемостью. Если по первой обмотке течет ток, то индукция магнитного поля, создаваемая этим током в сердечнике, равна Полный поток, пронизывающий при этом вторую обмотку, определяется равенством Если ток течет по второй обмотке, можно получить

25. 1. Трансформатор.

Трансформатор Преобразование переменного тока определенной частоты, при котором напряжение увеличивается или уменьшается в несколько раз практически без потери мощности, осуществляется с помощью трансформаторов. Для преобразования переменного электрического тока в трансформаторах используется явление взаимной электромагнитной индукции. На один общий сердечник, выполненный из ферромагнитного материала, намотаны две или более катушек. Одна из катушек присоединена к источнику переменного напряжения. Эта катушка называется первичной. Вторая катушка соединяется с приборами, потребляющими электроэнергию, и называется вторичной. При подключении первичной обмотки к источнику переменного напряжения по ней протекает переменный ток. Этот переменный ток создает переменный магнитный поток поле внутри сердечника. Этот поток пронизывает вторичную катушку.

Один и тот же переменный магнитный поток пронизывает обе обмотки. В первичной обмотке N 1 витков, во вторичной – N 2 витков, следовательно, ЭДС в первичной обмотке ЭДС во вторичной обмотке При разомкнутой вторичной обмотке напряжение на ней равно ЭДС индукции Величина k называется коэффициентом трансформации. При k > 1 трансформатор является понижающим, а при k < 1 — повышающим.

25. 2. Энергия магнитного поля.

Энергия магнитного поля. После размыкания цепи лампа горит. Очевидно, что работа по перемещению зарядов по цепи должна быть равна энергии магнитного поля, запасённой в катушке. Работа по перемещению зарядов по цепи Энергия магнитного поля катушки с током

Плотность энергии магнитного поля. Рассмотрим магнитное поле длинного соленоида, по которому течёт ток I. Будем считать это поле однородным. Энергия магнитного поля соленоида с током Индуктивность соленоида равна V - объём внутри соленоида, n - плотность намотки. Индукция и напряжённость магнитного поля соленоида

Плотностью энергии называется энергия поля, приходящаяся на единицу объёма. Поле соленоида можно считать однородным, поэтому плотность энергии будет одинаковой всюду внутри соленоида.