Взаимная индукция
Взаимная индукция состоит в том, что при изменении тока в каком либо контуре, меняющееся магнитное поле этого тока индуцирует ЭДС в соседних контурах Связаные контура Токи должны меняться достаточно медленно, иначе изменение поля в области второго контура будет запаздывать (происходить не синхронно с изменением тока в первом контуре).
Статическое определение Коэффициент взаимной индукции двух контуров потоку равен магнитной индукции, пронизывающему второй контур при единичным токе в первом из контуров Динамическое определение Коэффициент взаимной индукции двух контуров равен ЭДС индукции, возникающей в одном из контуров изменении тока при в скорости другом на единицу силы тока за единицу времени I 1 I 2
Взаимная индукция Теорема взаимности. Это надо доказать ! Единица измерения взаимной индукции – Генри (Гн) Величина коэффициента взаимной индукции определяется только геометрической формой, размерами контуров и их относительным расположением За исключением ферромагнитных тел, для которых (H)
Энергия магнитного поля Один контур При увеличении тока возникает , препятствующая его росту, при уменьшении – наоборот. Для преодоления необходимо совершить работу , когда выключаем цепь, эта энергия высвобождается. Работа против магнитного поля идёт на образование энергии
Взаимная индукция Если в данный момент I=I , то мощность ЭДС индукции Согласно (1) и (2): Ток меняем от I до 0 Энергия магнитного поля тока
Плотность энергии магнитного поля Выразим W через B или H. Рассмотрим однородное поле. Это поле создаётся соленоидом. Ранее мы установили: Если поле неоднородно:
Взаимная индукция Обобщение на случай N контуров, док-во теоремы взаимности, т. е. что L 21=L 12 Рассмотрим 2 контура Включаем Iй (В самом Iм контуре) Затем включаем IIй И ещё работа против ЭДС взаимной индукции Тогда полная энергия Теперь поменяем порядок включения контуров, тогда: Т. к. энергия системы токов не должна зависеть от последовательности их образования, то