Voolutugevuse muutumist vooluringis hoiab ära iseinduktiivne emf, mis on võrdne vooluahela induktiivsuse ja voolutugevuse muutumise kiiruse korrutisega.
Elektrivool loob enda ümber magnetvälja ja osa selle välja magnetinduktsiooni joontest läbib alati vooluringi, mille kaudu vool läbib (joon. 6a). Kui vooluringi läbiv vool aja jooksul muutub (vahelduvvool), siis muutub ka seda ahelat läbiv magnetvoog, mis tähendab, et tekib indutseeritud emf, mis takistab magnetvoo muutumist (Lenzi reegel). Kui aga voolutugevus mis tahes vooluringis muutub, tekib indutseeritud emf, mis takistab neid muutusi. Seda nähtust nimetatakse eneseinduktsiooniks ja vastav emf on eneseinduktsiooni emf, Eis.
Eneseinduktsiooni nähtus on näidatud joonisel fig. 6b, mis näitab, kuidas voolutugevus läbi mähise muutub, kui vooluallikas on ühendatud ja lahti ühendatud. On näha, et kui vooluahel on suletud, saavutab pooli läbiv vool väärtuse, mis vastab mähise takistusele, mitte hetkega, vaid järk-järgult. Voolu kasvu aeglustumise põhjuseks on vooluallika emf-i vastu suunatud iseindutseeritud emf. Ahela avamisel ilmub mähisesse iseinduktsioon-EMF, mis püüab säilitada voolutugevust, mis oli enne lüliti avamist, mille tulemusena voolutugevus läbi mähise ei lange koheselt, vaid järk-järgult. Energia, mis on vajalik voolu läbimiseks poolist pärast vooluallika lahtiühendamist (joonis 6b), on pooli magnetvälja energia.
Iseinduktsiooni nähtuse kvantitatiivseks kirjeldamiseks leiame ahelat läbiva magnetvoo F sõltuvuse voolutugevusest I selles ahelas. Ilmselgelt on ahelat läbiv magnetvoog võrdeline ahelas oleva magnetilise induktsiooniga ja magnetiline induktsioon on võrdeline juhi vooluga. Sel põhjusel peab magnetvoog olema võrdeline voolutugevusega:
Ф = L.I, (6.1)
kus L on proportsionaalsustegur, mida nimetatakse ahela induktiivsuseks. Induktiivsusega vooluahel on diagrammil tähistatud vastava ikooniga (vt joon. 6b Kasutades (6.1) elektromagnetilise induktsiooni seadust (5.2) ja eeldades ka, et voolutugevuse korral vooluahela induktiivsus ei muutu. selles muutub, võib leida iseinduktiivse emf Eis :
Induktiivsuse SI ühik on henry (H). Punktist (6.2) järeldub, et ahela induktiivsus sõltub selle vooluringi kujust ja suurusest. Seega on tasapinnalise vooluringi induktiivsus seda suurem, mida suurem on selle pindala ja mähise induktiivsus on võrdeline selle läbimõõdu ja keerdude arvuga selles. Samal ajal induktiivsus
Mähise tugevus suureneb, kui selle sees on rauast või sulamist südamik, mida saab magnetiseerida.
Eneseinduktsiooni nähtus sarnaneb mehaanika inertsi nähtusega. Keha inerts, mõõdetuna selle massiga m, aeglustab keha reaktsiooni sellele mõjuvale jõule. Sama asi juhtub vooluringis, kui nad soovivad selles voolutugevust muuta. Sel juhul, nagu tuleneb punktist (6.2), on ahela "inerts" selle induktiivsus. Elektromagnetiliste ja mehaaniliste nähtuste analoogia lubab eeldada, et voolutugevus ahelas mängib sama rolli kui keha kiirus v ja emf on sarnane kehale mõjuva jõuga. Seda analoogiat jätkates saame tuletada valemi mähise magnetvälja energia kohta, lähtudes sellest, et keha kineetiline energia on võrdne. Asendades m L-ga ja v-ga I, saame induktiivsusega L ja voolutugevusega I ahela magnetvälja energia WМ järgmise avaldise:
Arvutused näitavad, et avaldis (6.3) on tõepoolest õige, tõestades mehaaniliste ja elektromagnetiliste nähtuste analoogide õigsust.
Ülevaatusküsimused:
Mis on eneseinduktsiooni fenomen?
· Mida nimetatakse induktiivsuseks ja millistes ühikutes seda mõõdetakse?
· Mis on enda tekitatud emf?
· Kui suur on vooluahela magnetvälja energia?
Riis. 6. (a) – pooli magnetilise induktsiooni jooned vooluga; (b) – mähist läbiva voolu muutumise graafik vooluallika sisse- ja väljalülitamisel.
Enese esilekutsutud emf Mis tahes voolu muutusega mähises (või üldiselt juhis) indutseeritakse selles iseinduktiivne emf.
Mida suurem on voolu muutumise kiirus, seda suurem on iseinduktsiooni emf.
Igasuguse elektrivoolu vähenemisega kaasneb e. d.s. iseinduktsioon, mis Lenzi reegli järgi kipub säilitama vähenevat voolu. Selle tulemusena võivad vooluahela katkemisel induktiivpoolide pinged oluliselt suureneda. Mõnikord on need pinged nii kõrged, et mähised võivad mähiste kaitseks läbi põleda, nendega paralleelselt on kaasas nn tühjendustakistid.
ProportsionaalsustegurLnimetatakse induktiivsus.Induktiivsust mõõdetakse Henry. Ühe henry induktiivsust omab vooluahel, milles voolu ühtlasel muutumisel kiirusega üks amper sekundis, nt. d.s., võrdne ühe voltiga.
Mähise induktiivsus on suurus, mis iseloomustab mähise omadust indutseerida iseinduktiivset emf-i.
Antud mähise induktiivsus on konstantne väärtus, mis ei sõltu nii seda läbiva voolu tugevusest kui ka selle muutumise kiirusest.
Ei tasu unustada, et kui vool mähises ei muutu, siis iseinduktsiooni emf ei teki. Iseinduktsiooni nähtus on eriti väljendunud ahelas, mis sisaldab raudsüdamikuga mähist, kuna raud suurendab oluliselt mähise magnetvoogu ja seega ka iseinduktsiooni emfi suurust, kui see muutub.Praktikas on mõnikord vaja mähist (või mähist), millel puudub induktiivsus. Sel juhul keritakse traat rullile, olles eelnevalt pooleks voldinud. Seda mähismeetodit nimetatakse bifilaarseks.
EMF vastastikune induktsioon
Et tekitada indutseeritud emf ühes mähises, muutes voolu teises, ei ole üldse vaja ühte neist teise sisse panna, kuid võite need asetada kõrvuti
Ja sel juhul, kui vool ühes mähises muutub, tungib tekkiv vahelduv magnetvoog läbi (ristub) teise mähise pöördeid ja põhjustab selles EMF-i.
Vastastikune induktsioon võimaldab ühendada erinevaid elektriahelad. Sellist ühendust nimetatakse tavaliselt induktiivseks sidumiseks.
Vastastikuse induktsiooni emf suurus sõltub eelkõige kiirusest, millega vool esimeses mähises muutub. Mida kiiremini vool selles muutub, seda suurem on vastastikuse induktsiooni emf.
Lisaks sõltub vastastikuse induktsiooni emf suurus mõlema pooli induktiivsusest ja nende suurusest. suhteline positsioon, samuti magnetilise läbilaskvuse tõttu keskkond.Selleks, et oleks võimalik eristada erinevaid poolipaare vastavalt nende võimele vastastikku emf-i indutseerida, võeti kasutusele mõiste vastastikuse induktiivsus ehk vastastikuse induktsiooni koefitsient.
Vastastikune induktiivsus on tähistatud tähega M. Selle mõõtühik, nagu induktiivsus, on henry.
Henry on kahe mähise vastastikune induktiivsus, nii et voolu muutus ühes mähises 1 amper sekundis põhjustab teises mähises vastastikuse induktiivsuse emf-i, mis on võrdne 1 voltiga.
Vastastikuse induktsiooni EMF-i suurust mõjutab keskkonna magnetiline läbilaskvus. Mida suurem on selle keskkonna magnetiline läbilaskvus, mille kaudu mähiseid ühendav vahelduv magnetvoog on suletud, seda tugevam on poolide induktiivne side ja seda suurem on vastastikuse induktsiooni emf väärtus.
Sellise olulise elektriseadme nagu trafo töö põhineb vastastikuse induktsiooni nähtusel.
Korda teooriat:
1. Eneseinduktsioon on _________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
2. Induktiivsus – ______________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
[L] = ______.
3. Eneseinduktsioon emf : __________________, kus L- ______________________________, -_______________________Δ I - _______________________________.
4. Lenzi reegel: ___________________________________________________________________________________
5. Lenzi reegel: ________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
6. Suletud vooluringis tekkival indutseeritud voolul on suund, milles tema poolt tekitatud enda magnetvoog läbi ahelaga piiratud ala kaldub __________________ selle voolu tekitanud välise magnetvoo muutusele.
7. Magnetvoog, mis läbib solenoidi Ф=________________.
8. Induktsioonivool on ____________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
9. Magnetvälja energia W m =__________________
10. Mahulise magnetvälja energiatihedus ω=___________________________.
Lahendage probleeme:
1. Kui suur on vooluahela induktiivsus, kui voolutugevusel 5A tekib sellesse magnetvoog 0,5 mWb?
Antud: SI: Lahendus:
2. Kui vool mähises väheneb ühtlaselt 0,1 sekundi jooksul 10 A-lt nullini, tekib selles iseinduktiivne emf 60 V. Määrake mähise induktiivsus.
Antud: Lahendus:
3. Reostaadi abil suurendatakse ühtlaselt voolu mähises kiirusega 2 A/s. Pooli induktiivsus 200 mH. Mis on mähises olev iseindutseeritud emf?
Antud: SI: Lahendus:
4. Mähises, mille induktiivsus on 0,6 H, on vool 20 A. Mis on pooli magnetvälja energia? Kuidas muutub välja energia, kui voolutugevust vähendada poole võrra?
Antud: Lahendus:
Vastus: magnetvälja energia ____________________ __________ korda, kui vool on poole võrra väiksem.
5. Kui suur peaks olema voolutugevus 0,5 H induktiivsusega õhuklapi mähises, et väljaenergia oleks võrdne 1 J?
Antud: Lahendus:
6. Kui suur on solenoidi magnetvälja energia, milles voolutugevusel 1A tekib magnetvoog 0,3 Wb?
Antud: Lahendus:
Testige ennast:
1. Milline magnetvoog tekib vooluringis, mille induktiivsus on 0,2 mH voolutugevusel 10 A?
Antud: SI: Lahendus:
2. Leidke juhi induktiivsus, mille korral voolutugevuse ühtlane muutus 2A võrra 0,25 s ergastab iseinduktiivse emf-i 20 mV.
Antud: SI: Lahendus:
3. Leidke solenoidi magnetvälja energia, milles voolutugevusel 10A tekib magnetvoog 0,5 Wb.
Antud: Lahendus:
4. Pooli induktiivsus 0,1 mH. Millise voolutugevuse korral võrdub magnetvälja energia 0,2 mJ?
Antud: SI: Lahendus:
Kuupäev “___” _________20____
Ülesanne 35
Iseseisev töö teemal
"Magnetiväli. Elektromagnetiline induktsioon"
1. VARIANT
1. Tekib magnetväli
1) elektrilaengud 2) magnetlaengud
3) liikuvad elektrilaengud 4) mis tahes kehad
2. Voolujuhti ümbritsevad magnetinduktsiooni jooned on korpuses õigesti näidatud.
1) A 2) B 3) C 4) D
3. Sirge juht vooluga / asub magneti pooluste vahel (juht asub risti lehe tasapinnaga, vool voolab lugejasse). Juhile mõjuv amprijõud on suunatud
1) paremale → 2) vasakule ← 3) üles 4) alla ↓
4. 60° nurga all ühtlasesse magnetvälja lendava elektroni lennutrajektoor
5. Millist järgmistest protsessidest seletatakse elektromagnetilise induktsiooni nähtusega?
1) juhtide koostoime vooluga.
2) magnetnõela läbipaine elektrivoolu läbimisel juhtmest.
3) 
elektrivoolu tekkimine suletud mähises, kui voolutugevus selle kõrval asuvas mähises suureneb.
4) voolu kandvale sirgele juhile mõjuva jõu tekkimine.
6. Keermega riputatud kerge traatrõngas. Magneti rõngasse libistamisel põhjapoolus see saab olema:
1) tõrjub magnet 2) tõmbab magneti külge 3) paigal 4) kõigepealt tõrjub, seejärel tõmbab
7. 
Joonisel on kujutatud induktiivpooli voolu ja aja graafik. Iseinduktsiooni EMF-moodul võtab kasutusele kõrgeim väärtus vahepeal
1) 0 s kuni 1 s 2) 1 s kuni 5 s 3) 5 s kuni 6 s 4) 6 s kuni 8 s
8. Matš tehnilised seadmed tabeli vasakust veerust koos nendes kasutatud füüsikaliste nähtustega paremas veerus.
Nähtused Seadmed
A. elektrimootor 1) magnetvälja mõju püsimagnetile
B. kompass 2) magnetvälja mõju liikuvale elektrilaengule
B. Galvanomeeter 3) magnetvälja mõju voolu juhtivale juhile
G. MHD – generaator C OSA
Lahendage probleem.
11. 1 m pikkune juht libiseb mööda horisontaalseid rööpaid, mis asuvad vertikaalses magnetväljas induktsiooniga 0,01 T konstantsel kiirusel 10 m/s. Rööbaste otsad on ühendatud takistiga, mille takistus on 2 oomi. Leia takistis eralduv soojushulk 4 s jooksul. Jäta tähelepanuta rööbaste ja juhi takistus.
Antud: SI: Lahendus
Hinnang _____ õpetaja allkiri ____________________/L.S. Tiškina/
2. VARIANT
A OSA Valige üks õige vastus
1. Tekitab liikuv elektrilaeng
1) ainult elektriväli 2) ainult magnetväli
3) nii elektri- kui ka magnetväljad 4) ainult gravitatsiooniväli
2. Joonisel on kujutatud silindrilist juhti, mille kaudu liigub elektrivool. Voolu suund on näidatud noolega. Mis on magnetilise induktsiooni vektori suund punktis C?
1) joonestustasandil üles
2) joonestustasandil allapoole
3) meist risti joonestustasandiga
4) meile risti joonestustasandiga
3. Magnetvälja viidud voolu juhtivale juhile mõjub suunatud jõud
"Keemilise reaktsiooni kiirus" – reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid. Mehaaniline heli aktiveerimine. Näide lihtsa reaktsiooni kineetilise võrrandi kirjutamisest. Heterogeensete reaktsioonide kiirus. Keemiline kineetika. Heterogeenne katalüüs. Homogeenne katalüüs. Eelastendaja ja astendaja. n graafiline definitsioon. Eeleksponentsiaalne tegur (A) annab kokkupõrgete koguarvule mingi tunnuse.
"Kosmiline kiirus" - keha liikumine gravitatsiooniväljas. Hüperbool. Ida. Madala kiirusega liikuvate kehade trajektoor. Esiteks põgenemiskiirus. Pilt mehest ja naisest. Käivitatud 1977. aastal. Yu.A. Gagarin. Ring. 1989. aastal jõudis kosmoselaev Voyager kaugemale päikesesüsteem. Kehade trajektoorid.
"Reaktsioonikiirus" - reageerivate ainete kokkupuuteala. Määrake reageerivate süsteemide tüüp. Katalüsaatorid ja katalüüs. Reagentide kontsentratsiooni mõju (homogeensete süsteemide jaoks) 3. rida. Homogeensed süsteemid: gaas + gaas Vedelik + vedelik. 2. Kirjutage üles reaktsiooni kineetiline võrrand: 2H2 + O2 = 2H2O. Kiirust mõjutavad tegurid.
"Heli levimiskiirus" – mis on puhas toon? Seetõttu jääb äike pärast välgusähvatust nii palju maha. Levikiirus helilained on erinevates keskkondades erinev. Mis määrab heli tämbri? Heli levib vedelikes kiiremini. Heli levib gaasides kõige aeglasemalt. Tahketes ainetes on see veelgi kiirem.
"Valguse kiiruse mõõtmine" – satelliit jäi raketiga võrreldes varjust väljumisega 22 minutit hiljaks. Ole Christensen Römer 25. september 1644 – 19. september 1710. C=214300 km/s. Armand Hypollite Louis Fizeau 23. september 1819 – 18. september 1896. Siis jõudis ta peeglini, läks hammaste vahele ja kukkus vaatlejale silma. Ratas pöörles aeglaselt ja tuli oli näha.
"Õppetunni kiiruse vahemaa" - kiirus = vahemaa: aeg. Üks mees kõndis linna ja jõudis teel järele kolmele oma tuttavale. Soojendage. Reisirong läbis esimese tunniga 75 km, teise tunniga 60 km ja kolmanda tunniga 75 km. Kaubarong läbis 120 km 3 tunniga, läbides sama vahemaa iga tunni tagant. Liikumise ülesanded. Tagasilend kestab aga 80 minutit.
