Главный герой всего электрического королевства, главное действующее лицо всей окружающей нас многообразной электрической техники — это, конечно, электрический заряд, то есть особое качество материи, существующее как минимум с рождения Вселенной. Действует электрический заряд всегда через неизменно его окружающую невидимую физическую реальность по имени «поле» — у неподвижного электрического заряда всегда есть электрическое поле, у движущегося ещё и магнитное. Рассматривая многие процессы в электрических цепях, приборах или машинах, для упрощения картины довольно часто не думают об этих полях. Но есть случаи, когда без напоминания о поле ничего не объяснишь, и пусть в каком-то упрощённом виде, но оно обязательно присутствует в учебных моделях физических процессов и в описаниях технических устройств. О некоторых таких случаях уже шла речь, с другими ещё предстоит встретиться.

Т-109. Индуктивность L катушки говорит о том, насколько эффективно она создаёт магнитное поле с помощью протекающего по ней тока. Единица индуктивности — генри, Гн. Итак, катушка может работать в режиме самообслуживания. При изменениях тока, который проходит по катушке, она сама создаёт меняющееся магнитное поле, которое в этой же катушке наводит электродвижущую силу — э.д.с. самоиндукции. Ещё раз напомним, что э.д.с. самоиндукции, как и любая другая наведённая э.д.с., пропорциональна скорости изменения магнитного поля, а значит, скорости изменения тока в катушке.

Проиллюстрируем это наглядным примером. По двум совершенно одинаковым катушкам идёт ток — по первой не очень большой, 1 ампер, по второй — огромный, 1000 ампер. Токи в катушках постепенно меняются, и через секунду ток в первой катушке составляет 6 А, во второй — 1001 А. Несмотря на эту устрашающую абсолютную величину (1001 А — это очень много), э.д.с. самоиндукции во второй катушке будет меньше, чем в первой. Потому что при наведении э.д.с. важна не абсолютная величина, а скорость её изменения.

Скорость изменения тока в первой катушке больше — здесь ток изменился на 5 ампер за 1 секунду, а во второй катушке — всего на 1 ампер за 1 секунду.

Величина э.д.с. самоиндукции зависит также и от самой катушки, от её способности создавать магнитное поле. Предположим, что по двум разным катушкам идёт одинаковый ток 5 А. При этом в первой катушке много витков, и ток 5 А создаёт в ней значительную магнитную индукцию В. Во второй катушке витков намного меньше, и такой же ток 5 А создаёт в ней значительно меньшую индукцию В. Давайте в обеих катушках за 1 секунду увеличим ток в 2 раза — магнитная индукция в районе катушек тоже увеличится в 2 раза. При этом в первой катушке скорость нарастания магнитной индукции будет значительно больше, чем во второй. И вывод: величина э.д.с. самоиндукции зависит не только от скорости изменения тока, но и от того, насколько эффективно катушка использует эти изменения. То есть от того, насколько эффективно она преобразует энергию меняющегося тока в энергию меняющегося машитного поля.

Об этих способностях катушки говорит её коэффициент самоиндукции, или, иначе, индуктивность, которая обозначается так же, как и сами катушки на схемах, буквой L. Единица индуктивности — генри, сокращённо Гн, она названа именем американского физика и инженера Джозефа Генри (1797–1878). Индуктивностью 1 генри обладает катушка, если при изменении в ней тока на 1 ампер за 1 секунду в катушке наводится электродвижущая сила самоиндукции в 1 вольт.

Перейти на страницу:

Поиск

Похожие книги