Эдс индукции величина: Величина ЭДС индукции

Содержание

Величина ЭДС индукции

Для создания тока в цепи необходимо наличие электродвижущей силы. Поэтому явление электромагнитной индукции свидетельствует о том, что при изменении магнитного потока в контуре возникает электродвижущая сила индукции . Наша задача, используя законы сохранения энергии, найти величину и выяснить ее природу.

Рассмотрим перемещение подвижного участка 1–2 контура с током в магнитном поле (рис. 3.4).

Рис. 3.4

Пусть сначала магнитное поле отсутствует. Батарея с ЭДС равной создает ток . За время dt, батарея совершает работу:

(3.2.1)

Эта работа будет переходить в тепло, которое можно найти по закону Джоуля–Ленца:

здесь , R – полное сопротивление всего контура.

Поместим контур в однородное магнитное поле с индукцией . Линии || и связаны с направлением тока «правилом буравчика». Поток Ф, сцепленный с контуром – положителен.

Каждый элемент контура испытывает механическую силу . Подвижная сторона рамки будет испытывать силу . Под действием этой силы участок 1–2 будет перемещаться со скоростью . При этом изменится и поток магнитной индукции. Тогда в результате электромагнитной индукции, ток в контуре изменится и станет равным:

Изменится и сила , которая теперь станет равной результирующей силе . Эта сила за время dt произведет работу dA:

Как и в случае, когда все элементы рамки неподвижны, источником работы является .

При неподвижном контуре эта работа сводилась только лишь к выделению тепла. В нашем случае тепло тоже будет выделяться, но уже в другом количестве, так как ток изменился. Кроме того, совершается механическая работа. Общая работа за время dt равна:

(3.2.2)

Умножим левую и правую часть выражения (3.2.2) на , получим

Отсюда

(3.2.3)

Полученное выражение (3.2.3) мы вправе рассматривать как закон Ома для контура, в котором, кроме источника , действует , равная:

(3.2.4)

ЭДС индукции контура ( ) равна скорости изменения потока магнитной индукции, пронизывающей этот контур.

Это выражение (3.2.4) для ЭДС индукции контура является совершенно универсальным, не зависящим от способа изменения потока магнитной индукции и носит название закон Фарадея.

Знак минус – математическое выражение правила Ленца о направлении индукционного тока: индукционный ток всегда направлен так, чтобы своим полем противодействовать изменению начального магнитного поля.

Направление индукционного тока и направление связаны «правилом буравчика» (рис. 3.5).

Рис. 3.5

Размерность ЭДС индукции: .

Если контур состоит из нескольких витков, то надо пользоваться понятием потокосцепления (полный магнитный поток):

где N – число витков.

Итак, если

Тогда закон Фарадея можно записать в следующем виде:

(3.2.5)

Величина и направление ЭДС индукции — КиберПедия

Величина ЭДС индукции зависит от количества силовых линий поля, пересекающих проводник в единицу времени, т. е. от скорости движения проводника в поле.

Величина индуктированной ЭДС находится в прямой зависимости от скорости движения проводника в магнитном поле.

Величина индуктированной ЭДС зависит также и от длины той части проводника, которая пересекается силовыми линиями поля. Чем большая часть проводника пересекается силовыми линиями поля, тем большая ЭДС индуктируется в проводнике. И, наконец, чем сильнее магнитное поле, т. е. чем больше его индукция, тем большая ЭДС возникает в проводнике, пересекающем это поле.

Итак, величина ЭДС индукции, возникающей в проводнике при его движении в магнитном поле, прямо пропорциональна индукции магнитного поля, длине проводника и скорости его перемещения.

Зависимость эта выражается формулой Е = Blv,

где Е — ЭДС индукции; В — магнитная индукция; I — длина проводника; v — скорость движения проводника.

Следует твердо помнить, что в проводнике, перемещающемся в магнитном поле, ЭДС индукции возникает только в том случае, если этот проводник пересекается магнитными силовыми линиями поля. Если же проводник перемещается вдоль силовых линий поля, т. е. не пересекает, а как бы скользит по ним, то никакой ЭДС в нем не индуктируется

Направление индуктированной ЭДС (а также и тока в проводнике) зависит от того, в какую сторону движется проводник. Для определения направления индуктированной ЭДС существует правило правой руки.

2. Как известно, электрические токи создают вокруг себя магнитное поле. Связь магнитного поля с током привела к многочисленным попыткам возбудить ток в контуре с помощью магнитного поля. Эта фундаментальная задача была блестяще решена М.Фарадеем. Фарадея посетило великое прозрение: электрическое поле возбуждается лишь при изменении магнитного поля. Самого по себе присутствия магнитного поля недостаточно. Сегодня эффект возникновения электрического поля при изменении магнитного физики называют явлением электромагнитной индукцией. Оно заключается в том, что в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, охватываемого этим контуром, возникает электрический ток, получивший название индукционного

Повторяя свои опыты и анализируя результаты, Фарадей вскоре пришел к выводу, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром…

В первоначальной формулировке закон электромагнитной индукции Фарадея гласил, что при изменении магнитного потока, проходящего через контур, по проводящему контуру протекает электрический заряд, пропорциональный изменению магнитного потока, который возбуждается без всякого внешнего источника питания типа электрической батареи. Не будучи до конца удовлетворенным формулировкой, в которой фигурировала столь трудноизмеримая величина, как электрический заряд, Фарадей вскоре объединил свой закон с законом Ома и получил формулу (иногда ее принято называть вторым законом электромагнитной индукции Фарадея) для определения электродвижущей силы, возникающей в результате изменения магнитного потока через контур.

Закон фарадея электромагнитной индукции выражается следующей формулой:

Где — это электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура;
Φ_B — магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур.

Согласно правилу Ленца в формуле стоит знак «-» (минус). Правило Ленца гласит: индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

Или ещё можно сформулировать так :направление индуктированной э. д. с. всегда таково, что вызванный ею ток и его магнитное поле имеют такое направление, что стремятся препятствовать причине, порождающей эту индуктированную э. д. с

Изменить магнитный поток через контур можно тремя способами:

изменить площадь контура;
изменить интенсивность магнитного поля;
изменить взаимную ориентацию магнитного поля и плоскости, в которой лежит контур.

3.Рассмотрим прямоугольную рамку, вращающуюся в однородном магнитном поле с угловой скоростью ω.
Магнитный поток, пронизывающий контур равен

Ф=BScosφ=cosωt
т.к. угол поворота φ=ωt при равномерном вращении.

При вращении магнитный поток Ф периодически изменяется, т.е. в контуре возникает периодически изменяющаяся э.д.с. индукции. Согласно закону Фарадея

где ε₀=BSω — амплитуда э.д.с.
Переменная э.д.с. создает в контуре переменный ток.

где I₀ — амплитуда тока, R — сопротивление рамки.

Переменный ток характеризуется амплитудой I₀, круговой частотой ω, фазой ωt. Помимо этих величин вводится период тока T и частота ν.
ω=2πν=2π/T
э.д.с. и ток изменяются синфазно.

В промышленных генераторах рамки соединены последовательно, т.е. э.д.с.
ε=NBSωsinωt, ε≈10⁴B — переменная.

Ф=BScosφ=cosωt
т.к. угол поворота φ=ωt при равномерном вращении.

где ε₀=BSω — амплитуда э.д.с.
Переменная э.д.с. создает в контуре переменный ток.

где I₀ — амплитуда тока, R — сопротивление рамки.

В промышленных генераторах рамки соединены последовательно, т.е. э.д.с.
ε=NBSωsinωt, ε≈10⁴B — переменная.

5. стр 45 6642(1.,2.(3. не обязательно!)Трансформатор под. номером4.

7. методичка 53(07) стр. 74-78.Стр 74 со слов:если в магнитное поле с индукцией…стр.75 До слов:тоесть любое вещество-магнетик.Тут же со слов:основной макроскопической величиной…и до конца страницы.Стр 78 сло слов Намагниченность j магнетика… и до слов для парамагнетиковX>=1

4.ЭДС индукции, возникающая в самом же контуре называется ЭДС самоиндукции, а само явление – самоиндукция.

Явление самоиндукции:

Ток I, текущий в любом контуре создает магнитный поток Ψ, пронизывающего этот же контур. При изменении I, будет изменятся Ψ , следовательно в контуре будет наводится ЭДС индукции.

Т.к. магнитная индукция В пропорциональна току I (В = μμ0nI), следовательно

Ψ = LI,

Электродвижущая сила индукции

Электрические токи порождают вокруг себя магнитные поля. Данная связь дала толчок к многочисленным попыткам создать электрический ток в контуре при помощи магнитного поля.

Данную задачу решил М. Фарадей в 1831 году. Ученый открыл явление электромагнитной индукции.

Электромагнитная индукция

Явление электромагнитной индукции заключается в том, что в замкнутом проводящем контуре, если изменяется поток магнитной индукции, который рассматриваемый контур охватывает, появляется электрический ток. Возникающий электрический ток называют током индукции.

Анализируя свои множественные эксперименты, М. Фарадей пришел к выводу о том, что:

Индукционный ток появляется всегда при изменении магнитного потока, который охватывает проводящий контур. Так, если в однородном магнитном поле проводящий замкнутый контур повернуть, то в момент разворота в нем будет течь ток индукции. В этом случае индукция магнитного поля постоянна около проводящего контура, переменным является только поток магнитной индукции, который изменяется за счет изменения площади контура.
Величина тока индукции не связана со способом изменения магнитного потока. Она определена только скоростью его изменения. Сила тока индукции тем больше, чем больше скорость перемещения магнита, или быстрота изменения силы тока, или скорость перемещения катушек.

Готовые работы на аналогичную тему

Электромагнитная индукция подтверждает связь между электрическими и магнитными явлениями.

Закон Фарадея

Анализируя данные своих экспериментов, М. Фарадей предложил количественный закон, описывающий электромагнитную индукцию. Ученый доказал, что каждый раз при изменении потока магнитной индукции, который сцеплен с проводящим контуром, в проводнике появляется ток индукции. Наличие индукционного тока означает то, что в цепи присутствует электродвижущая сила (ЭДС), которую в данном случае называют электродвижущей силой электромагнитной индукции ($Ɛ_i$).

Величина тока индукции, а значит, и величина $Ɛ_i$ зависит от скорости изменения магнитного потока:

$\left|Ɛ_{i} \right|=\frac{dФ}{dt}\left( 1 \right)$.

где $Ф$ — поток магнитной индукции.

Определимся со знаком ЭДС индукции. Знак потока магнитной индукции связан с выбором положительной нормали к рассматриваемому проводящему контуру. А направление силы тока и направление нормали связывает правило правого буравчика (винта). Получается, что фиксируя направление нормали, мы устанавливаем знак магнитного потока, направление тока и $Ɛ_i$ в контуре.

Сформулируем закон электромагнитной индукции Фарадея в окончательном виде:

Определение 1

Не зависимо от причины изменения магнитного потока, который охватывает замкнутый проводящий контур, электродвижущая сила индукции, появляющаяся в этом контуре равна:

$Ɛ_{i}=-\frac{dФ}{dt}\left( 2 \right)$.

где под $\frac{dФ}{dt}$ понимают полную скорость изменения потока магнитной индукции, охватываемого проводником.

Минус в формуле (2) указывает на то, что:

При росте потока магнитной индукции (скорость изменения магнитного потока больше нуля) ($\frac{dФ}{dt}>0)$, ЭДС индукции меньше нуля ($Ɛ_i
При уменьшении потока магнитной индукции (скорость изменения магнитного потока меньше нуля), ЭДС индукции больше нуля ($Ɛ_i>0$). Что значит, направление потока и направление поля тока индукции совпадают.

Замечание 1

Знак минус в формуле (2) – это математическое отображение правила Ленца, которое используют для того, чтобы найти направление тока индукции.

Закон Фарадея справедлив при:

произвольных перемещениях замкнутого проводящего контура;
при любых его деформациях;
изменениях магнитного поля.

ЭДС индукции измеряется с Международной системе единиц (СИ) в вольтах (В).

$\left[ Ɛ_{i} \right]=\left[ \frac{dФ}{dt} \right]=\frac{Вб}{с}$=В.

Значение закона Фарадея

Закон Фарадея выражает новое физическое явление, в котором переменное магнитное поле порождает электрическое поле. Отсюда делается вывод о том, что электрическое поле может порождаться не только электрическими зарядами, но и изменяющимся магнитным полем.

Электромагнитная индукция – это всеобщий фундаментальный закон природы, реализующий связь между электрическими и магнитными полями.

Природа электродвижущей силы индукции

Если проводник перемещается в магнитном поле, то на свободные электроны его вещества действуют силы Лоренца. Эти электроны под воздействием названной силы приходят в движение относительно проводника, что означает: в проводнике появляется ток.

Рисунок 1. Проводники. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рассмотрим прямой участок $DG$ проводника на рис.1. Этот участок перемещается со скоростью $\vec v$ по проводникам $CK$ и $AL$, как по направляющим. При этом контур $AGDCA$ постоянно замкнут. Вектор индукции внешнего магнитного поля нормален плоскости рассматриваемого контура. Магнитное поле будем считать однородным. На заряды, которые перемещаются вместе с проводником, действует сила Лоренца, равная:

$\vec{F}_{L}=q\left( \vec{v}\times \vec{B} \right)\left( 3 \right)$.

где$ \vec{B}$– индукция внешнего магнитного поля. Под воздействием силы Лоренца свободные электроны проводника приходят в движение и образуют электрический ток. Направление этого тока принимают за положительный обход контура, положительная нормаль ($\vec n$) к площади контура указана на рис.1.

Наличие силы Лоренца эквивалентно тому, что в проводнике на заряды действует электрическое поле напряженность которого равна:

$\vec{E}=\frac{\vec{F}_{L}}{q}=\vec{v}\times \vec{B}\left( 4 \right)$.

Поэтому ЭДС индукции между точками 1 и 2 проводника найдем как:

$\left( Ɛ_{i} \right)_{21}=\int\limits_1^2 \vec{E} d\vec{l}=\int\limits_1^2\left( \vec{v}\times \vec{B} \right) d\vec{l}\left( 5 \right)$.

В случае, который мы рассматриваем на рис.1 точки 1 и 2 соответствуют точкам $D$ и $G$:

$\left( Ɛ_{i} \right)_{DG}=\int\limits_G^D {vBdl=vBl\, \left( 6 \right).} $

На не движущихся участках замкнутого контура, который мы рассматриваем, ЭДС не возникает. Следовательно, ЭДС контура равна ЭДС подвижного проводника $DG$, перемещающейся в магнитном поле.

$Ɛ_{i}=\int\limits_{AGDCA} {\vec{E}d\vec{l}=vBl\, \left( 7 \right).} $

Скорость перемещения проводника выразим как:

$v=\frac{dx}{dt}\left( 8 \right)$.

где $x$ — координата контактов проводника в точках $D$ и $G$ направляющими проводниками:

$Ɛ_{i}=Bl\frac{dx}{dt}\left( 9 \right)$.

Учитывая, что:

$Ф=-xlB$ (10),

где $Ф$ — поток магнитной индукции через поверхность, которую ограничивает контур $AGDCA$. Знак минус указывает на то, что направления векторов $\vec B$ и $ d\vec S$ противоположны,

окончательно имеем:

$Ɛ_{i}=-\frac{dФ}{dt}\left( 11 \right)$.

Выражение (11) мы получили, рассматривая движение части проводника. При перемещении нескольких участков проводника, ЭДС индукции находят как алгебраическую сумму ЭДС индукции, появляющихся на каждом участке.

Эдс индукции

Причиной
электродвижущей силы может стать
изменение магнитного
поля в
окружающем пространстве. Это явление
называетсяэлектромагнитной
индукцией.
Величина ЭДС индукции в контуре
определяется выражением

где — поток
магнитного поля через
замкнутую поверхность ,
ограниченную контуром. Знак «−» перед
выражением показывает, что индукционный
ток, созданный ЭДС индукции, препятствует
изменению магнитного потока в контуре
(см. правило
Ленца).

41. Индуктивность, ее единица СИ.
Индуктивность длинного соленоида.

Индукти́вность (или коэффициент
самоиндукции) —
коэффициент пропорциональности между
электрическим током,
текущим в каком-либо замкнутом контуре,
и магнитным
потоком,
создаваемым этим током через поверхность^[1],
краем которой является этот контур.^[2][3][4].

В
формуле

—
магнитный
поток, —
ток в контуре, —
индуктивность.

Нередко
говорят об индуктивности прямого
длинного провода(см.).
В этом случае и других (особенно — в не
отвечающих квазистационарному
приближению) случаях, когда замкнутый
контур непросто адекватно и однозначно
указать, приведенное выше определение
требует особых уточнений; отчасти
полезным для этого оказывается подход
(упоминаемый ниже), связывающий
индуктивность с энергией магнитного
поля.

Через
индуктивность выражается ЭДС
самоиндукции в
контуре, возникающая при изменении в
нём тока^[4]:

Из
этой формулы следует, что индуктивность
численно равна ЭДС
самоиндукции,
возникающей в контуре при изменении
силы тока на 1 А за 1 с.

При
заданной силе тока индуктивность
определяет энергию магнитного
поля, создаваемого этим током^[4]:

Обозначение и единицы измерения

В
системе единиц СИ индуктивность
измеряется в генри^[7],
сокращенно Гн, в системе СГС —
в сантиметрах (1 Гн = 10⁹см)^[4].
Контур обладает индуктивностью в один
генри, если при изменении тока на
один ампер в
секунду на выводах контура будет
возникать напряжение в один вольт.
Реальный, не сверхпроводящий, контур
обладает омическим сопротивлением R,
поэтому на нём будет дополнительно
возникать напряжение U=I*R, где I — сила
тока,
протекающего по контуру в данное
мгновение времени.

Символ ,
используемый для обозначения индуктивности,
был взят в честь Ленца
Эмилия Христиановича (Heinrich
Friedrich Emil Lenz)^[^{источник не указан 1017 дней}^].
Единица измерения индуктивности названа
в честь Джозефа
Генри (Joseph
Henry)^[8].
Сам термин индуктивность был
предложен Оливером
Хевисайдом (Oliver
Heaviside) в феврале 1886
года^[^{источник не указан 1017 дней}^].

Электрический
ток, который течет в замкнутом контуре,
создает вокруг себя магнитное поле,
индукция которого, согласно закону
Био-Савара-Лапласа, пропорциональна
току. Сцепленный с контуром магнитный
поток Ф поэтому прямо пропорционален
току I в контуре:

(1)

где
коэффициент пропорциональности L
называетсяиндуктивностью
контура.

При
изменении в контуре силы тока будет
также изменяться и сцепленный с ним
магнитный поток; значит, в контуре будет
индуцироваться э.д.с. Возникновение
э.д.с. индукции в проводящем контуре при
изменении в нем силы тока
называетсясамоиндукцией.

Из
выражения (1) задается единица
индуктивности генри (Гн):
1 Гн — индуктивность контура, магнитный
поток самоиндукции которого при токе
в 1 А равен 1 Вб: 1 Гн = 1 Вб/с = 1 В

·c/А .

Вычислим
индуктивность бесконечно длинного
соленоида. Полный магнитный поток сквозь
соленоид (потокосцепление) равен
μ₀μ(N²I/l)S
. Подставив в (1), найдем

(2)

т.
е. индуктивность соленоида зависит от
длиныl солениода,
числа его витков N, его , площади S и
магнитной проницаемости μ вещества, из
которого изготовлен сердечник
соленоида.

Доказано, что
индуктивность контура зависит в общем
случае только от геометрической формы
контура, его размеров и магнитной
проницаемости среды, в которой он
расположен, и можно провести аналог
индуктивности контура с электрической
емкостью уединенного проводника, которая
также зависит только от формы проводника,
его размеров и диэлектрической
проницаемости среды.

Найдем,
применяя к явлению самоиндукции закон
Фарадея, что э.д.с. самоиндукции
равна

Если
контур не претерпевает деформаций и
магнитная проницаемость среды остается
неизменной (в дальнейшем будет показано,
что последнее условие выполняется не
всегда), то L = const и(3)

где
знак минус, определяемый правилом Ленца,
говорит о том, чтоналичие
индуктивности в контуре приводит к
замедлению изменения тока в нем.

Если
ток со временем увеличивается, то
(dI/dt<0) и ξ_s>0
т. е. ток самоиндукции направлен навстречу
току, обусловленному внешним источником,
и замедляет его увеличение. Если ток со
временем уменьшается, то (dI/dt>0) и ξ_s<0
т. е. индукционный ток имеет такое же
направление, как и уменьшающийся ток в
контуре, и замедляет его уменьшение.
Значит, контур, обладая определенной
индуктивностью, имеет электрическую
инертность, заключающуюся в том, что
любое изменение тока уменьшается тем
сильнее, чем больше индуктивность
контура.

42. Ток при размыкании и замыкании цепи.

При
всяком изменении силы тока в проводящем
контуре возникает э. д. с. самоиндукции,
в результате чего в контуре появляются
дополнительные токи, называемые экстратоками
самоиндукции.
Экстратоки самоиндукции, согласно
правилу Ленца, всегда направлены так,
чтобы препятствовать изменениям тока
в цепи, т. е. направлены противоположно
току, создаваемому источником. При
выключении источника тока экстратоки
имеют такое же направление, что и
ослабевающий ток. Следовательно, наличие
индуктивности в цепи приводит к замедлению
исчезновения или установления тока в
цепи.

Рассмотрим
процесс выключения тока в цепи, содержащей
источник тока с э.д.с. ,
резистор сопротивлением R и
катушку индуктивностью L. Под
действием внешней э. д. с. в цепи течет
постоянный ток

(внутренним
сопротивлением источника тока
пренебрегаем).

В
момент времени t=0
отключим источник тока. Ток в катушке
индуктивностью L начнет
уменьшаться, что приведет к возникновению
э.д.с. самоиндукции препятствующей,
согласно правилу Ленца, уменьшению
тока. В каждый момент времени ток в
цепи определяется законом Ома I=_s/R, или

(127.1)

Разделив
в выражении (127.1) переменные,
получим Интегрируя
это уравнение по I (от I₀ до I)
и t (от
0 до t),
находим ln (I /I₀)
= –Rt/L, или

(127.2)

где =L/R — постоянная,
называемая временем
релаксации. Из
(127.2) следует, что  есть
время, в течение которого сила тока
уменьшается в е раз.

Таким
образом, в процессе отключения источника
тока сила тока убывает по экспоненциальному
закону (127.2) и определяется кривой 1 на
рис. 183. Чем больше индуктивность цепи
и меньше ее сопротивление, тем больше  и,
следовательно, тем медленнее уменьшается
ток в цепи при ее размыкании.

При
замыкании цепи помимо внешней э. д.
с. возникает
э. д. с. самоиндукции препятствующая,
согласно правилу Ленца, возрастанию
тока. По закону Ома, или

Введя
новую переменную преобразуем
это уравнение к виду

где  —
время релаксации.

В
момент замыкания (t=0)
сила тока I =
0 и u =
–.
Следовательно, интегрируя по и (от
– до IR–)
и t (от
0 до t),
находим ln[(IR–)]/–= —t/, или

(127.3)

где —
установившийся ток (при t).

Таким
образом, в процессе включения источника
тока нарастание силы тока в цепи задается
функцией (127.3) и определяется кривой 2
на рис. 183. Сила тока возрастает от
начального значения I=0
и асимптотически стремится к установившемуся
значению . Скорость
нарастания тока определяется тем же
временем релаксации =L/R, что
и убывание тока. Установление тока
происходит тем быстрее, чем меньше
индуктивность цепи и больше ее
сопротивление.

Оценим
значение э.д.с. самоиндукции , возникающей
при мгновенном увеличении сопротивления
цепи постоянного тока от R₀ до R.
Предположим, что мы размыкаем контур,
когда в нем течет установившийся ток .
При размыкании цепи ток изменяется по
формуле (127.2). Подставив в нее выражение
дляI₀ и ,
получим

Э.д.с.
самоиндукции

т.
е. при значительном увеличении
сопротивления цепи (R/R₀>>1),
обладающей большой индуктивностью,
э.д.с. самоиндукции может во много раз
превышать э.д.с. источника тока, включенного
в цепь. Таким образом, необходимо
учитывать, что контур, содержащий
индуктивность, нельзя резко размыкать,
так как это (возникновение значительных
э.д.с. самоиндукции) может привести к
пробою изоляции и выводу из строя
измерительных приборов. Если в контур
сопротивление вводить постепенно, то
э.д.с. самоиндукции не достигнет больших
значений.

43. Явление взаимной индукции. Трансформатор.

Рассмотрим
два неподвижных контура (1 и 2), которые
расположены достаточно близко друг от
друга (рис. 1). Если в контуре 1 протекает
ток I₁,
то магнитный поток, который создавается
этим током (поле, создающее этот поток,
на рисунке изображено сплошными линиями),
прямо пропорционален I₁.
Обозначим через Ф₂₁ часть
потока,пронизывающая контур 2.
Тогда

(1)

где
L₂₁ —
коэффициент пропорциональности.

Рис.1

Если
ток I₁ меняет
свое значение, то в контуре 2 индуцируется
э.д.с. ξ_i2 ,
которая по закону Фарадея будет равна
и противоположна по знаку скорости
изменения магнитного потока Ф₂₁,
который создается током в первом контуре
и пронизыващет второй:

Аналогичным
образом, при протекании в контуре 2 тока
I₂ магнитный
поток (его поле изображено на рис. 1
штрихами) пронизывает первый контур.
Если Ф₁₂ —
часть этого потока, который пронизывает
контур 1, то

Если
ток I₂ меняет
свое значение, то в контуре 1 индуцируется
э.д.с. ξ_i1 ,
которая равна и противоположна по знаку
скорости изменения магнитного потока
Ф₁₂,
который создается током во втором
контуре и пронизывает первый:

Явление
возникновения э.д.с. в одном из контуров
при изменении силы тока в другом
называется взаимной
индукцией.
Коэффициенты пропорциональности L₂₁ и
L₁₂ называются взаимной
индуктивностью контуров.
Расчеты, которые подтверждены опытом,
показывают, что L₂₁ и
L₁₂ равны
друг другу, т. е.

(2)

Коэффициенты
пропорциональности L₁₂ и
L₂₁ зависят
от размеров, геометрической формы,
взаимного расположения контуров и от
магнитной проницаемости среды, окружающей
контуры. Единица взаимной индуктивности
та же, что и для индуктивности, — генри
(Гн).

Найдем
взаимную индуктивность двух катушек,
которые намотаны на общий тороидальный
сердечник. Этот случай имеет большое
практическое значение (рис. 2). Магнитная
индукция поля, которое создавается
первой катушкой с числом витков N₁,
током I₁ и
магнитной проницаемостью μ сердечника,
B = μμ₀(N₁I₁/l)
где l —
длина сердечника по средней линии.
Магнитный поток сквозь один виток второй
катушки Ф₂ =
BS = μμ₀(N₁I₁/l)S

Значит,
полный магнитный поток (потокосцепление)
сквозь вторичную обмотку, которая
содержит N₂ витков,

Поток
Ψ создается током I₁,
поэтому, используя (1), найдем

(3)

Если
рассчитать магнитный поток, который
создавается катушкой 2 сквозь катушку
1, то для L₁₂ получим
выражение в соответствии с формулой
(3). Значит, взаимная индуктивность двух
катушек, которые намотаны на общий
тороидальный сердечник,

Трансформа́тор (от лат. transformo —
преобразовывать) — это статическое
электромагнитное устройство, имеющее
две или более индуктивно связанных
обмоток на каком-либо магнитопроводе и
предназначенное для преобразования
посредствомэлектромагнитной
индукции одной
или нескольких систем (напряжений)
переменного тока в одну или несколько
других систем (напряжений) переменного
тока без изменения частоты системы
(напряжения) переменного тока

EMF-портал | индукционная

Литература
- Поиск
  Поиск в базе данных научной литературы
- Мобильная связь
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования
  - Исследования мобильной связи 5-го поколения (5G)
- 50/60 Гц
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования (магнитные поля)
  - Экспериментальные исследования (электрические поля)
- Дети и молодые животные
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования
- Статические поля
  - Экспериментальные исследования (магнитные поля)
  - Экспериментальные исследования (электрические поля)
Технологии
- Источники ЭМП
  База данных измерений различных устройств и приборов
- Общее
  - Электрические поля
  - Магнитные поля
  - Электромагнитные поля
  - Электромагнитный спектр
  - Исторический обзор
- Статические поля (0 Гц)
  - Естественные статические поля
  - Искусственные статические поля
  - Системы пассажирских железнодорожных перевозок общего пользования
  - Постоянный ток высокого напряжения (HVDC)
  - Конвертерная станция
  - МРТ
  - Магнитные средства защиты (одеяла, нашивки, браслеты и т. Д.)
- Низкая частота (0,1 Гц – 1 кГц)
  - Производство и распределение электроэнергии
  - Электросеть
  - Воздушные линии электропередачи
  - Подземные кабели
  - Подстанции
  - Источники воздействия дома
  - Система тягового питания 16.7 Гц
- Промежуточная частота (1 кГц – 10 МГц)
  - Естественные поля промежуточной частоты
  - Искусственные поля промежуточной частоты
  - Индукционные плиты
  - Электрические транспортные средства
  - Беспроводное зарядное устройство для электромобилей
  - Другие источники полей
- Радиочастота (10 МГц — 300 ГГц)
  - Естественные радиочастотные поля
  - Искусственные радиочастотные поля
  - Мобильная связь
  - Радиовещательные передатчики (радио и телевидение)
  - Цифровое радио TETRA
  - Микроволновая печь
  - Другие источники воздействия
Глоссарий
Эффекты
- Общее
  - Виды учебы
  - Оценка
  - Острые и хронические эффекты
  - Чувствительность разных групп населения
- Статические поля (0 Гц)
- Низкая частота (0.1 Гц – 1 кГц)
  - Генотоксичность
  - Электромагнитная гиперчувствительность
  - Нейродегенеративные заболевания (болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, БАС)
  - Рак и детский лейкоз
  - Модификация мозговых волн
  - Сердечно-сосудистая система
  - Секреция мелатонина
  - Имплантаты
  - Косвенные эффекты
- Промежуточная частота (1 кГц – 10 МГц)
- Радиочастота (10 МГц — 300 ГГц)
  - Рак
  - Электромагнитная гиперчувствительность
  - ЭЭГ / мозговая активность
  - Когнитивные, психомоторные функции и функции памяти
  - Спать
  - Гематоэнцефалический барьер
  - Плодородие
  - Генотоксичность
  - Микроволновый слух
  - Косвенные эффекты
  - Терапевтические приложения
Больше
- Ссылки
  Ссылки на национальные и международные учреждения, связанные с ЭМП
- Пределы
  - Предельные значения
  - Основные ограничения
  - Контрольные уровни
  - Предельные значения в Германии (для широкой публики)
  - Предельные значения в Германии (профессиональное воздействие)
  - Предельные значения сравниваются на международном уровне
- Сообщение о рисках
  - Диалог в информировании о рисках
  - Инструменты информирования о рисках
  - Восприятие риска
  - Оценка рисков
  - Процедура оценки воздействия на здоровье
  - Управление рисками
- Электротравмы
  - Причины
  - Параметры воздействия электрического тока
  - Время возникновения травм
  - Механизмы действия
  - Пораженные органы и ткани
  - Заболеваемость
  - Предельные значения
  - Справочная информация для предельных значений
  - Публикации

Команда
Финансирование
Пожертвования
Авторизоваться
Язык
- Deutsch
- английский
  (текущий)
- 日本語

EMF-портал | Индукционная плита

Литература
- Поиск
  Поиск в базе данных научной литературы
- Мобильная связь
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования
  - Исследования мобильной связи 5-го поколения (5G)
- 50/60 Гц
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования (магнитные поля)
  - Экспериментальные исследования (электрические поля)
- Дети и молодые животные
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования
- Статические поля
  - Экспериментальные исследования (магнитные поля)
  - Экспериментальные исследования (электрические поля)
Технологии
- Источники ЭМП
  База данных измерений различных устройств и приборов
- Общее
  - Электрические поля
  - Магнитные поля
  - Электромагнитные поля
  - Электромагнитный спектр
  - Исторический обзор
- Статические поля (0 Гц)
  - Естественные статические поля
  - Искусственные статические поля
  - Системы пассажирских железнодорожных перевозок общего пользования
  - Постоянный ток высокого напряжения (HVDC)
  - Конвертерная станция
  - МРТ
  - Магнитные средства защиты (одеяла, нашивки, браслеты и т. Д.)
- Низкая частота (0,1 Гц – 1 кГц)
  - Производство и распределение электроэнергии
  - Электросеть
  - Воздушные линии электропередачи
  - Подземные кабели
  - Подстанции
  - Источники воздействия дома
  - Система тягового питания 16.7 Гц
- Промежуточная частота (1 кГц – 10 МГц)
  - Естественные поля промежуточной частоты
  - Искусственные поля промежуточной частоты
  - Индукционные плиты
  - Электрические транспортные средства
  - Беспроводное зарядное устройство для электромобилей
  - Другие источники полей
- Радиочастота (10 МГц — 300 ГГц)
  - Естественные радиочастотные поля
  - Искусственные радиочастотные поля
  - Мобильная связь
  - Радиовещательные передатчики (радио и телевидение)
  - Цифровое радио TETRA
  - Микроволновая печь
  - Другие источники воздействия
Глоссарий
Эффекты
- Общее
  - Виды учебы
  - Оценка
  - Острые и хронические эффекты
  - Чувствительность разных групп населения
- Статические поля (0 Гц)
- Низкая частота (0.1 Гц – 1 кГц)
  - Генотоксичность
  - Электромагнитная гиперчувствительность
  - Нейродегенеративные заболевания (болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, БАС)
  - Рак и детский лейкоз
  - Модификация мозговых волн
  - Сердечно-сосудистая система
  - Секреция мелатонина
  - Имплантаты
  - Косвенные эффекты
- Промежуточная частота (1 кГц – 10 МГц)
- Радиочастота (10 МГц — 300 ГГц)
  - Рак
  - Электромагнитная гиперчувствительность
  - ЭЭГ / мозговая активность
  - Когнитивные, психомоторные функции и функции памяти
  - Спать
  - Гематоэнцефалический барьер
  - Плодородие
  - Генотоксичность
  - Микроволновый слух
  - Косвенные эффекты
  - Терапевтические приложения
Больше
- Ссылки
  Ссылки на национальные и международные учреждения, связанные с ЭМП
- Пределы
  - Предельные значения
  - Основные ограничения
  - Контрольные уровни
  - Предельные значения в Германии (для широкой публики)
  - Предельные значения в Германии (профессиональное воздействие)
  - Предельные значения сравниваются на международном уровне
- Сообщение о рисках
  - Диалог в информировании о рисках
  - Инструменты информирования о рисках
  - Восприятие риска
  - Оценка рисков
  - Процедура оценки воздействия на здоровье
  - Управление рисками
- Электротравмы
  - Причины
  - Параметры воздействия электрического тока
  - Время возникновения травм
  - Механизмы действия
  - Пораженные органы и ткани
  - Заболеваемость
  - Предельные значения
  - Справочная информация для предельных значений
  - Публикации

Команда
Финансирование
Пожертвования
Авторизоваться
Язык
- Deutsch
- английский
  (текущий)
- 日本語

Команда
Финансирование
Пожертвования
Авторизоваться
Язык
Deutsch
английский
(текущий)
日本語

Литература
- Поиск
  Поиск в базе данных научной литературы
- Мобильная связь
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования
  - Исследования мобильной связи 5-го поколения (5G)
- 50/60 Гц
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования (магнитные поля)
  - Экспериментальные исследования (электрические поля)
- Дети и молодые животные
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования
- Статические поля
  - Экспериментальные исследования (магнитные поля)
  - Экспериментальные исследования (электрические поля)
Технологии
- Источники ЭМП
  База данных измерений различных устройств и приборов
- Общее
  - Электрические поля
  - Магнитные поля
  - Электромагнитные поля
  - Электромагнитный спектр
  - Исторический обзор
- Статические поля (0 Гц)
  - Естественные статические поля
  - Искусственные статические поля
  - Системы пассажирских железнодорожных перевозок общего пользования

EMF-портал | Индукционные варочные панели

Литература
- Поиск
  Поиск в базе данных научной литературы
- Мобильная связь
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования
  - Исследования мобильной связи 5-го поколения (5G)
- 50/60 Гц
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования (магнитные поля)
  - Экспериментальные исследования (электрические поля)
- Дети и молодые животные
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования
- Статические поля
  - Экспериментальные исследования (магнитные поля)
  - Экспериментальные исследования (электрические поля)
Технологии
- Источники ЭМП
  База данных измерений различных устройств и приборов
- Общее
  - Электрические поля
  - Магнитные поля
  - Электромагнитные поля
  - Электромагнитный спектр
  - Исторический обзор
- Статические поля (0 Гц)
  - Естественные статические поля
  - Искусственные статические поля
  - Системы пассажирских железнодорожных перевозок общего пользования
  - Постоянный ток высокого напряжения (HVDC)
  - Конвертерная станция
  - МРТ
  - Магнитные средства защиты (одеяла, нашивки, браслеты и т. Д.)
- Низкая частота (0,1 Гц – 1 кГц)
  - Производство и распределение электроэнергии
  - Электросеть
  - Воздушные линии электропередачи
  - Подземные кабели
  - Подстанции
  - Источники воздействия дома
  - Система тягового питания 16.7 Гц
- Промежуточная частота (1 кГц – 10 МГц)
  - Естественные поля промежуточной частоты
  - Искусственные поля промежуточной частоты
  - Индукционные плиты
  - Электрические транспортные средства
  - Беспроводное зарядное устройство для электромобилей
  - Другие источники полей
- Радиочастота (10 МГц — 300 ГГц)
  - Естественные радиочастотные поля
  - Искусственные радиочастотные поля
  - Мобильная связь
  - Радиовещательные передатчики (радио и телевидение)
  - Цифровое радио TETRA
  - Микроволновая печь
  - Другие источники воздействия
Глоссарий
Эффекты
- Общее
  - Виды учебы
  - Оценка
  - Острые и хронические эффекты
  - Чувствительность разных групп населения
- Статические поля (0 Гц)
- Низкая частота (0.1 Гц – 1 кГц)
  - Генотоксичность
  - Электромагнитная гиперчувствительность
  - Нейродегенеративные заболевания (болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, БАС)
  - Рак и детский лейкоз
  - Модификация мозговых волн
  - Сердечно-сосудистая система
  - Секреция мелатонина
  - Имплантаты
  - Косвенные эффекты
- Промежуточная частота (1 кГц – 10 МГц)
- Радиочастота (10 МГц — 300 ГГц)
  - Рак
  - Электромагнитная гиперчувствительность
  - ЭЭГ / мозговая активность
  - Когнитивные, психомоторные функции и функции памяти
  - Спать
  - Гематоэнцефалический барьер
  - Плодородие
  - Генотоксичность
  - Микроволновый слух
  - Косвенные эффекты
  - Терапевтические приложения
Больше
- Ссылки
  Ссылки на национальные и международные учреждения, связанные с ЭМП
- Пределы
  - Предельные значения
  - Основные ограничения
  - Контрольные уровни
  - Предельные значения в Германии (для широкой публики)
  - Предельные значения в Германии (профессиональное воздействие)
  - Предельные значения сравниваются на международном уровне
- Сообщение о рисках
  - Диалог в информировании о рисках
  - Инструменты информирования о рисках
  - Восприятие риска
  - Оценка рисков
  - Процедура оценки воздействия на здоровье
  - Управление рисками
- Электротравмы
  - Причины
  - Параметры воздействия электрического тока
  - Время возникновения травм
  - Механизмы действия
  - Пораженные органы и ткани
  - Заболеваемость
  - Предельные значения
  - Справочная информация для предельных значений
  - Публикации

Команда
Финансирование
Пожертвования
Авторизоваться
Язык
- Deutsch
- английский
  (текущий)
- 日本語

Команда
Финансирование
Пожертвования
Авторизоваться
Язык
Deutsch
английский
(текущий)
日本語

Литература
- Поиск
  Поиск в базе данных научной литературы
- Мобильная связь
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования
  - Исследования мобильной связи 5-го поколения (5G)
- 50/60 Гц
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования (магнитные поля)
  - Экспериментальные исследования (электрические поля)
- Дети и молодые животные
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования
- Статические поля
  - Экспериментальные исследования (магнитные поля)
  - Экспериментальные исследования (электрические поля)
Технологии
- Источники ЭМП
  База данных измерений различных устройств и приборов
- Общее
  - Электрические поля
  - Магнитные поля
  - Электромагнитные поля
  - Электромагнитный спектр
  - Исторический обзор
- Статические поля (0 Гц)
  - Естественные статические поля
  - Искусственные статические поля

Портал | Влияние более низких значений индукции внешних электромагнитных полей 50 Гц на способность прикрепления Т-лимфоцитов in vitro.

Литература
- Поиск
  Поиск в базе данных научной литературы
- Мобильная связь
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования
  - Исследования мобильной связи 5-го поколения (5G)
- 50/60 Гц
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования (магнитные поля)
  - Экспериментальные исследования (электрические поля)
- Дети и молодые животные
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования
- Статические поля
  - Экспериментальные исследования (магнитные поля)
  - Экспериментальные исследования (электрические поля)
Технологии
- Источники ЭМП
  База данных измерений различных устройств и приборов
- Общее
  - Электрические поля
  - Магнитные поля
  - Электромагнитные поля
  - Электромагнитный спектр
  - Исторический обзор
- Статические поля (0 Гц)
  - Естественные статические поля
  - Искусственные статические поля
  - Системы пассажирских железнодорожных перевозок общего пользования
  - Постоянный ток высокого напряжения (HVDC)
  - Конвертерная станция
  - МРТ
  - Магнитные средства защиты (одеяла, нашивки, браслеты и т. Д.)
- Низкая частота (0,1 Гц – 1 кГц)
  - Производство и распределение электроэнергии
  - Электросеть
  - Воздушные линии электропередачи
  - Подземные кабели
  - Подстанции
  - Источники воздействия дома
  - Система тягового питания 16.7 Гц
- Промежуточная частота (1 кГц – 10 МГц)
  - Естественные поля промежуточной частоты
  - Искусственные поля промежуточной частоты
  - Индукционные плиты
  - Электрические транспортные средства
  - Беспроводное зарядное устройство для электромобилей
  - Другие источники полей
- Радиочастота (10 МГц — 300 ГГц)
  - Естественные радиочастотные поля
  - Искусственные радиочастотные поля
  - Мобильная связь
  - Радиовещательные передатчики (радио и телевидение)
  - Цифровое радио TETRA
  - Микроволновая печь
  - Другие источники воздействия
Глоссарий
Эффекты
- Общее
  - Виды учебы
  - Оценка
  - Острые и хронические эффекты
  - Чувствительность разных групп населения
- Статические поля (0 Гц)
- Низкая частота (0.1 Гц – 1 кГц)
  - Генотоксичность
  - Электромагнитная гиперчувствительность
  - Нейродегенеративные заболевания (болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, БАС)
  - Рак и детский лейкоз
  - Модификация мозговых волн
  - Сердечно-сосудистая система
  - Секреция мелатонина
  - Имплантаты
  - Косвенные эффекты
- Промежуточная частота (1 кГц – 10 МГц)
- Радиочастота (10 МГц — 300 ГГц)
  - Рак
  - Электромагнитная гиперчувствительность
  - ЭЭГ / мозговая активность
  - Когнитивные, психомоторные функции и функции памяти
  - Спать
  - Гематоэнцефалический барьер
  - Плодородие
  - Генотоксичность
  - Микроволновый слух
  - Косвенные эффекты
  - Терапевтические приложения
Больше
- Ссылки
  Ссылки на национальные и международные учреждения, связанные с ЭМП
- Пределы
  - Предельные значения
  - Основные ограничения
  - Контрольные уровни
  - Предельные значения в Германии (для широкой публики)
  - Предельные значения в Германии (профессиональное воздействие)
  - Предельные значения сравниваются на международном уровне
- Сообщение о рисках
  - Диалог в информировании о рисках
  - Инструменты информирования о рисках
  - Восприятие риска
  - Оценка рисков
  - Процедура оценки воздействия на здоровье
  - Управление рисками
- Электротравмы
  - Причины
  - Параметры воздействия электрического тока
  - Время возникновения травм
  - Механизмы действия
  - Пораженные органы и ткани
  - Заболеваемость
  - Предельные значения
  - Справочная информация для предельных значений
  - Публикации

Команда
Финансирование
Пожертвования
Авторизоваться
Язык
- Deutsch
- английский
  (текущий)
- 日本語

Команда
Финансирование
Пожертвования
Авторизоваться
Язык
Deutsch
английский
(текущий)
日本語

Литература
- Поиск
  Поиск в базе данных научной литературы
- Мобильная связь
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования
  - Исследования мобильной связи 5-го поколения (5G)
- 50/60 Гц
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования (магнитные поля)
  - Экспериментальные исследования (электрические поля)
- Дети и молодые животные
  - Исследования населения
  - Экспериментальные исследования
- Статические поля
  - Экспериментальные исследования (магнитные поля)
  - Экспериментальные исследования (электрические поля)
Технологии
- Источники ЭМП
  База данных измерений различных устройств и приборов
- Общее
  - Электрические поля
  - Магнитные поля
  - Электромагнитные поля
  - Электромагнитный спектр
  - Исторический обзор
- Статические поля (0 Гц)
  - Естественные статические поля
  - Искусственные статические поля

Эдс индукции величина: Величина ЭДС индукции

Величина ЭДС индукции

Величина и направление ЭДС индукции — КиберПедия