En endring i strømstyrken i kretsen forhindres av den selvinduktive emf, lik produktet av kretsens induktans og endringshastigheten i strømstyrken.
En elektrisk strøm lager et magnetfelt rundt seg selv, og en del av de magnetiske induksjonslinjene til dette feltet går alltid gjennom kretsen som strømmen går gjennom (fig. 6a). Hvis strømmen gjennom en krets endres over tid (vekselstrøm), så endres også den magnetiske fluksen gjennom denne kretsen, noe som betyr at det oppstår en indusert emk, som hindrer en endring i den magnetiske fluksen (Lenz sin regel). Men når strømmen endres i en hvilken som helst krets, oppstår det en indusert emk, som forhindrer disse endringene. Dette fenomenet kalles selvinduksjon, og den tilsvarende emk er selvinduksjon emk, Eis.
Fenomenet selvinduksjon er demonstrert i fig. 6b, som viser hvordan strømstyrken gjennom spolen endres når en strømkilde kobles til og fra. Det kan sees at når kretsen er lukket, når strømmen gjennom spolen en verdi som tilsvarer motstanden til spolen, ikke øyeblikkelig, men gradvis. Årsaken til denne nedgangen i strømveksten er den selvinduserte emk, rettet mot strømkildens emk. Når kretsen åpnes, vises en selvinduksjons-EMF i spolen, som prøver å opprettholde strømstyrken som var før bryteren ble åpnet, som et resultat av at strømstyrken gjennom spolen ikke faller øyeblikkelig, men gradvis. Energien som kreves for at strømmen skal flyte gjennom spolen etter at strømkilden er frakoblet (fig. 6b) er energien til spolens magnetfelt.
For å kvantitativt beskrive fenomenet selvinduksjon finner vi avhengigheten av den magnetiske fluksen F gjennom kretsen av strømstyrken I i denne kretsen. Det er klart at den magnetiske fluksen gjennom en sløyfe er proporsjonal med den magnetiske induksjonen i sløyfen, og den magnetiske induksjonen er proporsjonal med strømmen i lederen. Av denne grunn må den magnetiske fluksen være proporsjonal med strømstyrken:
Ф = L.I, (6.1)
der L er en proporsjonalitetskoeffisient kalt kretsinduktansen. En krets med induktans er indikert i diagrammet med det tilsvarende ikonet (se fig. 6b Ved å bruke (6.1), loven om elektromagnetisk induksjon (5.2), og også forutsatt at induktansen til kretsen ikke endres når strømstyrken). i den endres, kan man finne den selvinduktive emf Eis :
SI-enheten for induktans er Henry (H). Av (6.2) følger det at induktansen til kretsen avhenger av formen og størrelsen på denne kretsen. Dermed er induktansen til en flat krets større, jo større overflatearealet er, og induktansen til en spole er proporsjonal med dens diameter og antall omdreininger i den. Samtidig er induktansen
Styrken til spolen øker når det er en kjerne av jern eller en legering inne i den som kan magnetiseres.
Fenomenet selvinduksjon ligner fenomenet treghet i mekanikk. Tregheten til en kropp, målt ved dens masse m, bremser kroppens reaksjon på en kraft som påføres den. Det samme skjer i en krets når de vil endre strømstyrken i den. I dette tilfellet, som følger av (6.2), er målet for "treghet" til kretsen dens induktans. Analogien mellom elektromagnetiske og mekaniske fenomener gjør at vi kan anta at strømmen i kretsen spiller samme rolle som hastigheten til kroppen v, og emk er lik kraften som virker på kroppen. Ved å fortsette denne analogien kan vi utlede en formel for energien til magnetfeltet til spolen, basert på det faktum at den kinetiske energien til kroppen er lik. Ved å erstatte m med L, og v med I, får vi følgende uttrykk for energien WМ til magnetfeltet til en krets med induktans L og strømstyrke I:
Beregninger viser at uttrykk (6.3) faktisk er korrekt, og beviser riktigheten av analogiene mellom mekaniske og elektromagnetiske fenomener.
Gjennomgå spørsmål:
Hva er selvinduksjonsfenomenet?
· Hva kalles induktans, og i hvilke enheter måles den?
· Hva er selvindusert emk?
· Hva er energien til magnetfeltet til den strømførende kretsen?
Ris. 6. (a) – linjer med magnetisk induksjon av en spole med strøm; (b) – graf over endringen i strøm gjennom spolen når strømkilden slås på og av.
Selvindusert emf Med enhver endring i strømmen i spolen (eller generelt i lederen), induseres en selvinduktiv emf i den.
Jo større endringshastighet for strøm, jo større er selvinduksjons-emf.
Enhver reduksjon i elektrisk strøm er ledsaget av utseendet til f. d.s. selvinduksjon, som ifølge Lenz sin regel har en tendens til å opprettholde en avtagende strøm. Som et resultat kan spenningene på induktorene øke betydelig når strømkretsen brytes. Noen ganger er disse spenningene så høye at viklingene kan brenne ut for å beskytte viklingene, såkalte utladningsmotstander er inkludert parallelt med dem.
ProporsjonalitetsfaktorLkalles induktans.Induktansen måles i Henry. En induktans på én Henry besittes av en krets der, når strømmen endres jevnt med en hastighet på én ampere per sekund, f.eks. d.s., lik en volt.
Induktansen til en spole er en mengde som karakteriserer egenskapen til en spole til å indusere en selvinduktiv emf.
Induktansen til en gitt spole er en konstant verdi, uavhengig av både styrken til strømmen som går gjennom den og endringshastigheten.
Vi bør ikke glemme at hvis strømmen i spolen ikke endres, oppstår ingen selvinduksjons-emf. Fenomenet med selvinduksjon er spesielt uttalt i en krets som inneholder en spole med en jernkjerne, siden jern øker den magnetiske fluksen til spolen betydelig, og derfor størrelsen på selvinduksjons-emk når den endres.I praksis er det noen ganger nødvendig med en spole (eller vikling) som ikke har induktans. I dette tilfellet vikles ledningen på en snelle etter å ha brettet den i to tidligere. Denne viklingsmetoden kalles bifilar.
EMF gjensidig induksjon
For å forårsake en indusert emf i en spole ved å endre strømmen i en annen, er det slett ikke nødvendig å sette inn en av dem i den andre, men du kan plassere dem side ved side
Og i dette tilfellet, når strømmen i en spole endres, vil den resulterende vekslende magnetiske fluksen trenge inn (krysse) svingene til den andre spolen og forårsake en EMF i den.
Gjensidig induksjon gjør det mulig å koble forskjellige elektriske kretser. En slik forbindelse kalles vanligvis induktiv kobling.
Størrelsen på den gjensidige induksjons-emf avhenger først og fremst av hastigheten som strømmen i den første spolen endres med. Jo raskere strømmen endres i den, jo større blir den gjensidige induksjons-emk.
I tillegg avhenger størrelsen på den gjensidige induksjons-emf av induktansen til begge spolene og deres relativ posisjon, samt fra magnetisk permeabilitet miljø.For å kunne skille mellom ulike par av spoler etter deres evne til gjensidig å indusere en emk, ble begrepet gjensidig induktans eller gjensidig induksjonskoeffisient introdusert.
Gjensidig induktans er betegnet med bokstaven M. Dens måleenhet, som induktans, er Henry.
Henry er den gjensidige induktansen til to spoler slik at en endring i strøm i en spole med 1 ampere per sekund forårsaker en emf med gjensidig induktans lik 1 volt i den andre spolen.
Størrelsen på EMF av gjensidig induksjon påvirkes av den magnetiske permeabiliteten til miljøet. Jo større den magnetiske permeabiliteten til mediet som den alternerende magnetiske fluksen som forbinder spolene er lukket gjennom, jo sterkere er den induktive koblingen av spolene og jo større er verdien av den gjensidige induksjons-emf.
Driften av en så viktig elektrisk enhet som en transformator er basert på fenomenet gjensidig induksjon.
Gjenta teorien:
1. Selvinduksjon er ________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
2. Induktans - __________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
[L] = ______.
3. Selvinduksjon emf : ______________, hvor L- ______________________________, -_______________________Δ jeg - _______________________________.
4.Lenz sin regel: __________________________________________________________________________________
5.Lenz sin regel: __________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
6. Den induserte strømmen som oppstår i en lukket krets har en retning der den egen magnetiske fluksen skapt av den gjennom området begrenset av kretsen har en tendens til å __________________ endringen i den eksterne magnetiske fluksen som forårsaket denne strømmen.
7. Magnetisk fluks som går gjennom solenoiden Ф=________________.
8. Induksjonsstrøm er __________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
9. Magnetisk feltenergi W m =______________
10. Volumetrisk magnetfelts energitetthet ω=__________________________.
Løs problemer:
1. Hva er induktansen til kretsen hvis det ved en strømstyrke på 5A vises en magnetisk fluks på 0,5 mWb i den?
Gitt: SI: Løsning:
2. Når strømmen i spolen avtar jevnt over 0,1 s fra 10 A til null, oppstår det en selvinduktiv emk på 60 V. Bestem spolens induktans.
Gitt: Løsning:
3. Ved hjelp av en reostat økes strømmen i spolen jevnt med en hastighet på 2 A/s. Spoleinduktans 200 mH. Hva er den selvinduserte emk i spolen?
Gitt: SI: Løsning:
4. I en spole med en induktans på 0,6 H er strømmen 20 A. Hva er energien til spolens magnetfelt? Hvordan vil feltenergien endre seg hvis strømstyrken halveres?
Gitt: Løsning:
Svar: magnetfeltenergien _____________ __________ ganger når strømmen halveres.
5. Hva bør strømstyrken være i viklingen til en choke med en induktans på 0,5 H for at feltenergien skal være lik 1 J?
Gitt: Løsning:
6. Hva er energien til magnetfeltet til solenoiden, der en magnetisk fluks på 0,3 Wb vises ved en strømstyrke på 1A?
Gitt: Løsning:
Test deg selv:
1. Hvilken magnetisk fluks oppstår i en krets med en induktans på 0,2 mH ved en strøm på 10 A?
Gitt: SI: Løsning:
2. Finn induktansen til lederen der en jevn endring i strømstyrken med 2A i 0,25 s eksiterer en selvinduktiv emk på 20 mV.
Gitt: SI: Løsning:
3. Finn energien til magnetfeltet til solenoiden, der en magnetisk fluks på 0,5 Wb vises ved en strømstyrke på 10A.
Gitt: Løsning:
4. Spolinduktans 0,1 mH. Ved hvilken strømstyrke vil magnetfeltenergien være lik 0,2 mJ?
Gitt: SI: Løsning:
Dato "__" ______20____
Oppgave 35
Selvstendig arbeid om emnet
"Magnetisk felt. Elektromagnetisk induksjon"
ALTERNATIV 1
1. Et magnetfelt dannes
1) elektriske ladninger 2) magnetiske ladninger
3) bevegelige elektriske ladninger 4) enhver kropp
2. Magnetiske induksjonslinjer rundt en strømførende leder er korrekt vist i kassen.
1) A 2) B 3) C 4) D
3. En rett leder med strøm / er plassert mellom polene til magneten (lederen er plassert vinkelrett på arkets plan, strømmen flyter til leseren). Amperekraften som virker på en leder er rettet
1) høyre → 2) venstre ← 3) opp 4) ned ↓
4. Flybane for et elektron som flyr inn i et jevnt magnetfelt i en vinkel på 60°
5. Hvilken av følgende prosesser forklares av fenomenet elektromagnetisk induksjon?
1) samhandling av ledere med strøm.
2) avbøyning av en magnetisk nål når en elektrisk strøm går gjennom en ledning.
3) 
forekomsten av en elektrisk strøm i en lukket spole når strømstyrken i spolen som ligger ved siden av øker.
4) forekomsten av en kraft som virker på en rett leder som fører strøm.
6. En lett trådring opphengt i en gjenge. Når du skyver en magnet inn i ringen nordpolen det blir:
1) frastøtes av en magnet 2) tiltrukket av en magnet 3) stasjonær 4) først frastøtt, deretter tiltrukket
7. 
Figuren viser en graf over strømmen i induktoren kontra tid. Selvinduksjons-EMF-modulen bruker høyeste verdi i mellomtiden
1) fra 0 s til 1 s 2) fra 1 s til 5 s 3) fra 5 s til 6 s 4) fra 6 s til 8 s
8. Match tekniske enheter fra venstre kolonne i tabellen med de fysiske fenomenene brukt i dem i høyre kolonne.
Fenomenenheter
A. elektrisk motor 1) virkningen av et magnetfelt på en permanent magnet
B. kompass 2) effekten av et magnetfelt på en elektrisk ladning i bevegelse
B. Galvanometer 3) effekten av et magnetfelt på en strømførende leder
G. MHD - generator DEL C
Løs problemet.
11. En 1 m lang leder glir langs horisontale skinner plassert i et vertikalt magnetfelt med en induksjon på 0,01 T ved en konstant hastighet på 10 m/s. Endene av skinnene er koblet til en motstand med en motstand på 2 ohm. Finn mengden varme som frigjøres i motstanden på 4 s. Overse motstanden til skinnene og lederen.
Gitt: SI: Løsning
Vurdering _____ lærersignatur ________________/L.S. Tishkina/
ALTERNATIV 2
DEL A Velg ett riktig svar
1. En elektrisk ladning i bevegelse skaper
1) bare elektrisk felt 2) bare magnetfelt
3) både elektriske og magnetiske felt 4) kun gravitasjonsfelt
2. Figuren viser en sylindrisk leder som det går elektrisk strøm gjennom. Strømretningen er angitt med pilen. Hva er retningen til den magnetiske induksjonsvektoren i punkt C?
1) i tegneplanet opp
2) i tegneplanet ned
3) fra oss vinkelrett på tegneplanet
4) til oss vinkelrett på tegneplanet
3. En strømførende leder innført i et magnetfelt påvirkes av en rettet kraft
"Hastighet for en kjemisk reaksjon" - Faktorer som påvirker hastigheten på en reaksjon. Mekanokjemisk lydaktivering. Et eksempel på å skrive en kinetisk ligning for en enkel reaksjon. Hastighet for heterogene reaksjoner. Kjemisk kinetikk. Heterogen katalyse. Homogen katalyse. Pre-eksponent og eksponent. Grafisk definisjon av n. Den pre-eksponensielle faktoren (A) gir en viss karakteristikk av det totale antallet kollisjoner.
"Kosmisk hastighet" - Bevegelsen av et legeme i et gravitasjonsfelt. Hyperbel. Øst. Banen til kropper som beveger seg i lav hastighet. Først rømningshastighet. Bilde av en mann og en kvinne. Lansert i 1977. Yu.A. Gagarin. Sirkel. I 1989 gikk romfartøyet Voyager utover solsystemet. Baner av kropper.
"Reaksjonshastighet" - Kontaktområdet til de reagerende stoffene. Bestem typen responsive systemer. Katalysatorer og katalyse. Effekt av konsentrasjon av reaktanter (for homogene systemer) 3. rad. Homogene systemer: Gass + gass Væske + væske. 2. Skriv ned den kinetiske ligningen for reaksjonen: 2H2 + O2 = 2H2O. Faktorer som påvirker hastigheten.
"Lydforplantningshastighet" - Hva er en ren tone? Dette er grunnen til at torden henger så mye etter et lyn. Spredningshastighet lydbølger varierer i ulike miljøer. Hva bestemmer klangen til en lyd? Lyd beveger seg raskere i væsker. Lyd beveger seg tregest i gasser. I faste stoffer er det enda raskere.
"Måling av lysets hastighet" - Satellitten var 22 minutter forsinket med å komme ut av skyggene, sammenlignet med raketten. Ole Christensen Römer 25. september 1644 – 19. september 1710. C=214300 km/s. Armand Hypollite Louis Fizeau 23. september 1819 – 18. september 1896. Så nådde han speilet, passerte mellom tennene og falt inn i øyet til observatøren. Hjulet roterte sakte og lyset var synlig.
"Lesson Speed time distance" - Speed = Distanse: tid. En mann gikk inn i byen og på veien tok han igjen tre av sine bekjente. Varm opp. Persontoget kjørte 75 km den første timen, 60 km den andre timen og 75 km den tredje timen. Et godstog kjørte 120 km på 3 timer, og dekket samme avstand hver time. Bevegelsesoppgaver. Returturen tar imidlertid 80 minutter.
