Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Мы поможем в написании вашей работы!  
 

ЭДС взаимоиндукции и взаимная индуктивность



Разместив две катушки относительно друг друга так, чтобы магнитные силовые линии одной из них сцеплялись с витками другой, можно наблюдать явление взаимной индукции, заключающееся в том, что всякое изменение тока i в первой катушке, вызывая изменение магнитного потока, сцепляющегося с витками второй катушки, будет индуцировать в ней ЭДС eм, пропорциональную скорости изменения тока i (рис.3.1.):

, (3.1)

где М - коэффициент пропорциональности, называемый взаимной индуктивностью цепи, зависящий от числа витков и конфигурации катушек, их взаимного расположения и магнитных свойств среды;

ем - ЭДС взаимной индукции.

Знак “ - ”в формуле (3.1) соответствует правилу Ленца.

Рис. 3.1.

Единицей измерения взаимной индуктивности цепи М, так же как и индуктивности катушки L служит генри (Гн).

Одновременно с наблюдаемым явлением при изменении тока i и магнитного потока в первой катушке будет наводиться и ЭДС самоиндукции.

Явление взаимной индукции будет наблюдаться и тогда, когда оба контура индуктивно связанных катушек замкнуты и по ним протекают токи соответственно i1 и i 2. ЭДС взаимной индукции в этом случае индуцируется и в первой и во второй катушках (рис.3.2.).

 
 

Рис. 3.2.

Ток i1 создает магнитный поток Ф1 = Ф11 + Ф21, а ток i2 создает поток

Ф2 = Ф22 + Ф12,

где Ф11, Ф22 - магнитные потоки самоиндукции;

Ф1221 - магнитные потоки взаимной индукции.

Приняв условие, что все витки каждой катушки сцепляются с одинаковым магнитным потоком и cреда, окружающая индуктивные катушки, линейна, очевидно, что при наличии тока только в первой катушке:

а при наличии тока только во второй катушке:

где L1 - индуктивность первой катушки с числом витков w1;

y11 и Ф11 - соответственно потокосцепление и магнитный поток, пронизывающий витки первой катушки;

y21 и Ф21 - соответственно потокосцепление и магнитный поток, сцепленный с витками второй катушки w2,при наличии магнитной связи с первой катушкой.

Составим соотношения из этих выражений

:

где K - коэффициент магнитной связи катушек.

После дальнейших преобразований:

 
 

так как .

Коэффициент магнитной связи может принимать значения в пределах 0 < K <1, так как очевидно, что Ф21 < Ф11 и Ф12 < Ф22.

 
 

Индуктивную связь между катушками можно изменять, например, за счет перемещения одной катушки относительно другой. Специально изготовленную для этой цели конструкцию из двух катушек называют вариометром взаимной индуктивности.

Величину взаимной индуктивности М катушек можно определить расчетным или опытным путем.

Направление тока в витках катушки определяет направление магнитного потока, и поэтому при включении индуктивно связанных элементов в электрическую цепь важно знать взаимную ориентацию намотки катушек. Для этого опытным путем или на основе паспортных данных выполняют разметку “начал” и “концов” обмоток.

Два зажима, принадлежащие двум разным индуктивно связанным катушкам, называют одноименными и обозначают одинаковыми значками, если при одинаковом направлении токов относительно этих одноименных зажимов магнитные потоки самоиндукции и взаимной индукции в каждой катушке суммируются (рис.3.3. а,б). Это правило и используется при разметке зажимов индуктивно связанных катушек.

Одноименные зажимы, или иначе их называют генераторные зажимы, обозначают знаками * или ·, или буквами: Н - “начало” или Г - “генераторный зажим”.

Рис. 3.3.





Дата публикования: 2015-07-22; Прочитано: 2020 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2024 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.006 с)...