Електромагнітна індукція, самоіндукція та взаємоіндукція
Явлення виникнення ЕРС у контурі при перетині його магнітним полем називаєтьсяелектромагнітною індукцією.
Якщо провідник або котушка переміщаються в магнітному полі і при цьому перетинають магнітні силові лінії, то у провіднику або котушці виникатиме індукована ЕРС, а якщо провідник або котушка замкнуті, виникає індукований струм (закон Фарадея)
Напрямок індукованої ЕРС визначається правилом правої руки: праву руку треба розташувати так, щоб магнітні силові лінії були спрямовані перпендикулярно долоні, а відігнутий на 90° великий палець був направлений по вектору швидкості, тоді чотири витягнуті пальці покажуть напрям ЕРС.
При зміні магнітного потоку, що охоплюється замкнутим контуром, в ньому індукується ЕРС (закон Максвелла)
Правило Ленца: ЕРС, що індукується, завжди виникає такого напрямку, щоб своїм магнітним полем перешкоджати тим причинам, які його викликають. Знак «-» відбиває правило Ленца.
При проходженні змінних магнітних потоків наводяться ЕРС і виникають вихрові струми, які нагрівають магнітопровід і виробляють дію, що розмагнічує.
При зміні струму провіднику змінюється магнітний потік, створюваний цим струмом.Зміна магнітного потоку індукує у провіднику ЕРС. Це називаєтьсясамоіндукцією. Особливо сильно дається взнаки самоіндукція в ланцюгах, що містять залізні сердечники (електромотори, трансформатори, електромагніти). Явище самоіндукції характеризуєтьсяіндуктивністю L.Величина ЕРС самоіндукції пропорційна швидкості зміни електричного струму і назад спрямована
де L - Коефіцієнт пропорційності, званий індуктивністю контуру. Залежить від геометричної форми та розмірівконтуру та магнітної проникності навколишнього середовища.Одиниця виміру - генрі (Гн).
Знак «-» означає, що e спрямована у бік, протилежний швидкості зміни струму.
При протіканні електричного струму в контурі магнітний потік зчеплення y пропорційний силі електричного струму I
де L - Коефіцієнт пропорційності, званий індуктивністю контуру. Залежить від геометричної форми та розмірів контуру та магнітної проникності навколишнього середовища.
Зі зміною сили струму I змінюється і магнітний потік, зчеплений з контуром, а всяка зміна магнітного потоку створює е.р.с.
e=
Т.ч., зміна сили струму в контурі призводить до виникнення ЕРС індукції в тому самому контурі. Це називається самоіндукцією. Особливо сильно дається взнаки самоіндукція в ланцюгах, що містять залізні сердечники (електромотори, трансформатори, електромагніти).
Явище самоіндукції – своєрідний прояв закону інерції для електричних процесів. Якщо струм у ланцюзі зростає, ЕРС самоіндукції спрямована назустріч струму і прагне перешкодити цьому зростанню. Якщо струм у ланцюгу зменшується, ЕРС самоіндукції спрямована у бік течії струму і прагне підтримувати його, щоб перешкодити цьому спаданню.
Взаємна індукція: якщо дві котушки зі струмом розташувати поруч, то магнітне поле кожної з них пронизуватиме контур інший.Взаємною індукцією називається явище наведення ЕРС в одному контурі при зміні струму в іншому.Для оцінки ступеня магнітного зв'язку застосовують взаємну індуктивність М