Индуктивность катушки

ЭДС, индуцируемая в контуре при изменении магнитного потока, проходящего сквозь поверхность, ограниченную этим контуром, равна скорости изменения потока, взятой с отрицательным знаком.

(1.11)

Эта формулировка закона электромагнитной индук­ции справедлива для контуров любой произвольной формы.

Индуцированная в контуре ЭДС и ток всегда имеют такое направление, при котором они препятствуют причине, их вызывающей. Это положение выражает сформулированный Ленцем закон о направлении индуцированного тока.

Рисунок 1.5 – Схематическое представление принципа Ленца

На рисунке 1.5, а показан виток, в который сначала вводят постоянный магнит. При этом магнитное поле увеличивается, Δ Ф /Δ t >0. В витке индуцируемая ЭДС и ток такого напряжения, при котором магнитное поле витка препятствует нарастанию внешнего магнитного поля, т.е. магнитный поток витка Ф имеет направление, противоположное направлению магнитного поля постоянного магнита. Когда постоянный магнит выводят из витка (рисунок 1.5, б), магнитное поле уменьшается, Δ Ф /Δ t <0. Ток, возникающий в витке, создает магнитный поток, препятствующий убыванию магнитного поля постоянного магнита.

В приведенном случае магнитный поток можно рассматривать как аналог количества движения, а ЭДС индукции — как аналог некоторой инерционной силы.

Если через катушку проходит изменяющийся ток, то ее витки пересекаются переменным магнитным полем, вызываемым этим током, и на зажимах катушки возникает ЭДС индукции.

Магнитные потоки различных витков катушки различны. Эти магнитные потоки называют потоками самоиндукции Ф _L, так как они создаются током катушки.

Ψ_L=Ф_L1 + Ф_L2 +…+ Ф_Ln (1.12)

В том случае, когда магнитная проницаемость среды постоянна, между потокосцеплением Ψ_Lи создающим его током I существует линейная зависимость:

(1.13)

где L — коэффициент пропорциональности, называемый индуктивностью катушки.

Единицей индуктивности является генри (Гн): [ L ]=l Вб/1 А=1 Гн. На практике, как правило, пользуются более мелкими единицами: миллигенри (1 мГн = 10^-3 Гн) и микрогенри (1 мкГн = 10^-6 Гн).