Keičiantis srovei laidininke, posūkyje ar indukcinėje ritėje, keičiasi šios srovės sukuriamas magnetinis srautas. Magnetinio srauto pasikeitimas laidininke (posūkyje, indukcinėje ritėje) sukelia EML, kurio veikimu siekiama išlaikyti ankstesnę lauko būseną. Šis reiškinys vadinamas saviindukcija. Saviindukcijos EML kryptis nustatoma pagal taisyklę Lenza.
Saviindukcijos elektrovaros jėga visada turi kryptį, kuria ji neleidžia pasikeisti ją sukėlusiai srovei.
Vadinasi, padidėjus srovei laidininke (indukcinėje ritėje), jame indukuotas saviindukcinis emf bus nukreiptas prieš srovę, t.y. neleis jai didėti (10 pav., a), ir atvirkščiai, kai srovė laidininke (indukcinėje ritėje) mažėja Atsiranda savaiminės indukcinės EML, kurios kryptis sutampa su srove, t.y. neleidžia jai mažėti (10.6 pav.).
Įvairių laidininkų (indukcinių ritių) talpa
indukuoti EML saviindukcija induktyvumas L. Induktyvumo vienetas yra henris (H). Laidininkas turi tokį induktyvumą, kuriame saviindukcinis emf, lygus 1 V, atsiranda, kai srovė pasikeičia 1 A per 1 s:
„-“ ženklas formulėje atspindi Lenzo taisyklę.
a - didėjant srovei; b - kai srovė mažėja
Praktikoje induktyvumas dažnai matuojamas henrio – miliheno dalimis (mH) ir henrio – mikrohenrio milijonosios dalimis (µH).
Induktyvumo vertė L priklauso nuo grandinės elementų konstrukcijos.
Taigi, indukcinei ritei su apsisukimų skaičiumi w, magnetinės šerdies ilgis, skerspjūvis S ir magnetinio pralaidumo induktyvumas
Jei ritės nedaro įtakos viena kitai savo laukais, tada kada serijinis ryšys indukcinės ritės su induktyvumu ... bendras induktyvumas
At lygiagretus ryšys
Prisiminti
Jei srovė indukcinėje ritėje nesikeičia, savaiminės indukcijos emf nevyksta.
Tam tikrų laidininkų saviindukcijos reiškinys pasižymi induktyvumu L. Induktyvumas yra matmenų proporcingumo koeficientas tarp srovės kitimo laike greičio ir sukeltos emf.
KONTROLINIAI KLAUSIMAI
1. Kokiomis sąlygomis atsiranda savęs sukeltas emf?
2. Kokiais vienetais matuojamas induktyvumas?
3. Kaip pasikeis saviindukcijos EML, jei padidės srovės, einančios per indukcinę ritę, kitimo greitis?
Savpusė INDUKCIJA
Jei dvi indukcinės ritės yra tam tikru atstumu viena nuo kitos (11 pav.) ir per vieną iš jų teka kintanti srovė (1), tai dalis šios srovės sužadinto magnetinio srauto prasiskverbia pro antrosios indukcinės ritės posūkius ( 2) ir jame
Atsiranda EMF, vadinamas Abipusės indukcijos EML.
Jei dvi uždaros grandinės arba dvi indukcinės ritės 1 ir 2 (žr. 11 pav.) yra sujungtos į bendrą magnetinį srautą, tai tokios grandinės ir indukcinės ritės vadinamos induktyviai - arba magnetiškai sujungtas.
Abipusės indukcijos emf įtaka uždaroje antrosios indukcinės ritės grandinėje
abipusė indukcija. Tai sukelia magnetinio lauko, prasiskverbiančio per pirmosios indukcinės ritės posūkius, atsiradimą, dėl kurio joje taip pat atsiranda abipusis indukcinis emf. Šis reiškinys vadinamas abipusė indukcija
Antroje indukcinėje ritėje susidarančios abipusės indukcijos emf dydis priklauso nuo indukcinių ritių dydžio, vietos, jų šerdies magnetinio pralaidumo, taip pat nuo srovės kitimo greičio pirmojoje indukcinėje ritėje. būti išreikštas formule.
Pav..11. Abipusė indukcija: E – induktyviai sujungtos ritės.
Kur M- vertė, priklausanti nuo indukcinių ritių dydžio, jų vietos ir terpės tarp indukcinių ritių magnetinio pralaidumo. Jis vadinamas abipuse induktyvumu ir matuojamas Henry (H). „-“ ženklas šioje formulėje rodo, kad abipusiai sukeltas emf neutralizuoja jį sukeliančią priežastį.
Abipusė indukcija leidžia sujungti įvairias elektros grandines per magnetinį lauką. Abipusės indukcijos reiškinys plačiai naudojamas transformatoriuose, radijo įrenginiuose ir automatikos įrenginiuose.
KONTROLINIAI KLAUSIMAI
1. Koks reiškinys vadinamas abipuse indukcija?
2. Kokiomis sąlygomis atsiranda abipusės indukcijos emf?
3. Kurios ritės vadinamos magnetiškai sujungtomis?
4. Kokiais vienetais matuojamas abipusis induktyvumas?
SŪKURIO SROVĖS
Kintantis magnetinis srautas gali sukelti EML ne tik laiduose ar indukcinių ritių posūkiuose, bet ir masyviose plieninėse šerdyse, korpusuose ir kitose metalinėse elektros instaliacijos dalyse. Šios EML yra priežastis
indukuotų srovių, veikiančių masyviose metalinėse elektros prietaisų dalyse, atsiradimas, jų storio trumpasis jungimas. Tokios srovės vadinamos sūkurinėmis srovėmis. Sūkurinių srovių pobūdis yra toks pat kaip įprastuose laiduose arba indukcinėse ritėse indukuotų srovių. Ačiū
Esant labai mažam masyvių laidininkų pasipriešinimui, sūkurinės srovės, net ir esant mažam indukuotam EML, pasiekia labai dideles vertes, todėl šie laidininkai per daug įkaista.
Sūkurinių srovių žalingo poveikio mažinimo metodai.Elektros mašinose ir aparatuose sūkurinės srovės dažniausiai yra nepageidaujamos, nes sukelia metalinių šerdžių kaitinimą, sukuria energijos nuostolius (vadinamuosius sūkurinių srovių nuostolius), mažina elektros mašinų efektyvumą. ir aparatai bei veikia pagal Lenco demagnetizuojančio efekto taisyklę. Siekiant sumažinti žalingą sūkurinių srovių poveikį, naudojami du pagrindiniai metodai.
1. Elektros mašinų ir prietaisų gyslos gaminamos iš atskirų 0,35-1,0 mm storio plieno lakštų, izoliuotų vienas nuo kito izoliacijos sluoksniu (lako plėvele, lakštų atkaitinimo metu susidariusiomis nuosėdomis ir kt.). Dėl to sūkurinių srovių kelias yra užblokuotas.
2. Į elektrotechninio plieno, iš kurio gaminamos elektros mašinų ir prietaisų šerdys, sudėtį dedama 1-5 % silicio, kas užtikrina jo elektrinės varžos padidėjimą. Dėl to sumažėja sūkurinių srovių, tekančių per elektros mašinų ir prietaisų šerdis, stiprumas.
Sūkurinių srovių naudojimas. Sūkurinės srovės naudojamos metalams lydyti, jomis šildo metalines detales virinant, dengiant paviršiumi ir lituojant, taip pat atlieka paviršių šildymą, būtiną metalo gaminių grūdinimui.
KONTROLINIAI KLAUSIMAI
1. Kas sukelia sūkurines sroves?
2. Kokiais būdais galima sumažinti žalingą sūkurinių srovių poveikį?
žinomas?
3. Kur galima naudingai panaudoti sūkurines sroves?
Gerai žinoma, kad iš stoties išvažiuojantis traukinys negali iš karto pasiekti reikiamo greičio.
Reikiamas greitis pasiekiamas tik po tam tikro laiko. Per šį laikotarpį nemaža dalis lokomotyvo energijos skiriama traukinio inercijai įveikti, t.y., kinetinės energijos rezervui formuoti, o labai maža dalis – trinčiai įveikti.
Dėl to, kad judantis traukinys turi kinetinės energijos rezervą, jis negali akimirksniu sustoti ir dar kurį laiką judės pagal inerciją, tai yra iki viso kinetinės energijos rezervo, kurį jam perdavė lokomotyvas lokomotyvo pradžioje. judėjimas išleidžiamas trinčiai.
Panašūs reiškiniai vyksta uždaroje elektros grandinėje, kai įjungiama ir išjungiama srovė.
Šiuo metu įjungta nuolatinė srovė (1 pav.), a magnetinis jėgos laukas.
1 paveikslas. Inercija elektros srovė. Įjungus srovę, aplink laidininką atsiranda magnetinis laukas.
Pirmosiomis akimirkomis įjungus srovę, nemaža dalis srovės šaltinio energijos išleidžiama šiam magnetiniam laukui sukurti ir tik nedidelė dalis laidininko varžos įveikimui, tiksliau – laidininko kaitinimui srove. Todėl grandinės uždarymo momentu srovė ne iš karto pasiekia didžiausią vertę . Didžiausias srovės stiprumas grandinėje nustatomas tik pasibaigus magnetinio lauko susidarymo aplink laidininką procesui (2 pav.).
2 pav. Įjungus srovės šaltinį, srovė grandinėje nenustatoma iš karto.
Jei nenutraukdami uždaros grandinės iš jo išjungsite srovės šaltinį, tada srovė grandinėje nesustos iš karto, o tekės joje, kurį laiką palaipsniui mažėdama (3 pav.), kol aplink laidininką atsiras magnetinis laukas. išnyksta, t. y. tol, kol išnaudojamas visas magnetiniame lauke esantis energijos kiekis.
2 pav. Saviindukcijos emf įtaka srovei grandinėje. Kai srovės šaltinis yra išjungtas, srovė grandinėje iš karto nesustoja.
Taigi, magnetinis laukas yra energijos nešėjas. Jis kaupia energiją, kai įjungiamas nuolatinės srovės šaltinis, ir išleidžia ją atgal į grandinę, kai srovės šaltinis yra išjungtas. Taigi magnetinio lauko energija turi daug bendro su kinetinė energija judantis objektas. Magnetinis laukas sukelia elektros srovės „inerciją“.
Mes žinome, kad magnetinis srautas per sritį, kurią riboja uždara grandinė, keičiasi elektros grandinė, pasirodo šioje grandinėje sukeltas emf .
Be to, žinome, kad bet koks srovės pokytis grandinėje reiškia pasikeitimą magnetinio lauko linijų skaičius apima ši grandinė. Jei uždara grandinė nejuda, magnetinių jėgos linijų, perveriančių tam tikrą sritį, skaičius gali pasikeisti tik tada, kai šioje srityje iš išorės patenka naujos linijos arba kai esamos linijos išeina už šios srities. Abiem atvejais magnetinės jėgos linijos turi kirsti laidininką judant. Kertant laidininką, magnetinės jėgos linijos sukelia jame indukuotą emf. Bet kadangi šiuo atveju laidininkas pats savaime sukelia emf, šis emf vadinamas Savęs sukeltas emf.
Kai prie bet kurios uždaros grandinės prijungiamas nuolatinės srovės šaltinis, šios grandinės apribotą plotą iš išorės pradeda skverbti magnetinės jėgos linijos. Kiekviena iš išorės ateinanti magnetinė jėgos linija, kertanti laidininką, joje indukuoja Savęs sukeltas emf.
Saviindukcijos elektrovaros jėga, veikianti prieš srovės šaltinio EML, sulėtina srovės padidėjimą grandinėje. Po kelių akimirkų, kai magnetinio srauto padidėjimas aplink grandinę sustoja, savaiminės indukcijos emf išnyksta ir grandinėje nustatoma srovės stipris, nustatomas pagal Ohmo dėsnį:
I=U/R
Išjungus srovės šaltinį iš uždaros grandinės, magnetinės jėgos linijos turi išnykti iš laidininko apribotos erdvės. Kiekviena išeinanti magnetinio lauko linija, kirsdama laidininką, indukuoja joje saviindukcinį emf, kurio kryptis tokia pati kaip ir srovės šaltinio emf; todėl srovė grandinėje nesustos iš karto, o tekės ta pačia kryptimi, palaipsniui mažėdama, kol magnetinis srautas grandinės viduje visiškai išnyks. Srovė, tekanti per grandinę po srovės šaltinio išjungimo, vadinama saviindukcijos srovė.
Jei grandinė nutrūksta išjungus šaltinį, savaiminės indukcijos srovė atsiranda kibirkšties pavidalu toje vietoje, kur grandinė atsidaro.
EML atsiradimo grandinėje reiškinys ją kertant magnetinis laukas paskambino elektromagnetinė indukcija .
Jei laidininkas ar ritė juda magnetiniame lauke ir tuo pačiu metu kerta magnetines jėgos linijas, tada laidininke arba ritėje atsiras indukuotas emf, o jei laidininkas ar ritė bus uždaryta, tada kils indukuota srovė (Faradėjaus įstatymas)
E pr = Blv
Indukuoto EML kryptis nustatoma pagal dešinės rankos taisyklę: dešinė ranka turi būti išdėstyta taip, kad magnetinės jėgos linijos būtų nukreiptos statmenai delnui, o 90° sulenktas nykštys būtų nukreiptas išilgai greičio vektoriaus, tada keturios ištiestos. pirštai parodys EML kryptį.
Kai keičiasi uždaros kilpos padengtas magnetinis srautas, jame indukuojamas emf (Maksvelo dėsnis)
Lenzo taisyklė: sukeltas EML visada pasirodo tokia kryptimi, kad jo magnetinis laukas trukdo jį sukeliančioms priežastims. „-“ ženklas atspindi Lenco taisyklę.
Kai praeina kintamieji magnetiniai srautai, sukeliamas EML ir atsiranda sūkurinės srovės, kurios šildo magnetinę grandinę ir sukelia išmagnetinimo efektą.
Keičiantis srovei laidininke, pasikeičia šios srovės sukurtas magnetinis srautas. Magnetinio srauto pokytis sukelia EMF laidininkas. Šis reiškinys vadinamas saviindukcija . Saviindukcija ypač stipriai veikia grandinėse, kuriose yra geležinių šerdžių (elektros varikliuose, transformatoriuose, elektromagnetuose). Būdingas saviindukcijos reiškinys induktyvumas L. Saviindukcijos emf dydis yra proporcingas elektros srovės kitimo greičiui ir nukreiptas priešinga kryptimi
Matavimo vienetas yra henris (H).
„-“ ženklas reiškia, kad e yra nukreipta priešinga srovės kitimo greičiui.
Kai grandinėje teka elektros srovė, sankabos y magnetinis srautas yra proporcingas elektros srovės stipriui I
kur L yra proporcingumo koeficientas, vadinamas grandinės induktyvumu. Priklauso nuo grandinės geometrinės formos ir dydžio bei aplinkos magnetinio pralaidumo.
Pasikeitus srovės stipriui I, magnetinis srautas, sujungtas su grandine, taip pat keičiasi, o bet koks magnetinio srauto pasikeitimas sukuria emf.
e= 
Taigi, srovės stiprumo pasikeitimas grandinėje sukelia įvykį sukeltas emf toje pačioje grandinėje. Šis reiškinys vadinamas saviindukcija. Saviindukcija ypač stipriai veikia grandinėse, kuriose yra geležinių šerdžių (elektros varikliuose, transformatoriuose, elektromagnetuose).
Saviindukcijos reiškinys yra savotiškas elektrinių procesų inercijos dėsnio pasireiškimas. Jei srovė grandinėje didėja, savaime sukeltas emf nukreipiamas į srovę ir yra linkęs užkirsti kelią šiam padidėjimui. Jei srovė grandinėje mažėja, savaiminės indukcijos emf nukreipiamas į srovės srautą ir yra linkęs jį išlaikyti, kad būtų išvengta šio sumažėjimo.
Abipusė indukcija: jei dvi ritės su srove dedamos viena šalia kitos, tai kiekvienos iš jų magnetinis laukas prasiskverbs į kitos grandinę. Abipusė indukcija yra reiškinys, kai vienoje grandinėje indukuojama emf, kai kitoje grandinėje pasikeičia srovė. Magnetinio sujungimo laipsniui įvertinti naudojama abipusė induktyvumas M
М=R´ÖL1´L2
kur R<1 и показывает, что не весь магнитный поток является общим для обеих катушек.
Sūkurinės srovės: elektros prietaisų (elektros mašinų, transformatorių) magnetinėse šerdėse, praeinant kintamiems magnetiniams srautams, sukeliamas emf ir atsiranda sūkurinės srovės. Šios srovės šildo magnetinę grandinę, sukuria papildomų nuostolių ir išmagnetina. Siekiant sumažinti sūkurinių srovių nuostolius, transformatorių ir kitų įrenginių šerdys yra pagamintos iš specialios rūšies elektrotechninio plieno su padidinta varža. Tuo pačiu tikslu šerdys daromos ne vientisos, o surenkamos iš plonų lakštų (0,1 - 0,5 mm), izoliuotų vienas nuo kito laku.
Magnetinis grandinės laukas, kuriame keičiasi srovės stiprumas, indukuoja srovę ne tik kitose grandinėse, bet ir savaime. Šis reiškinys vadinamas saviindukcija.
Eksperimentiškai nustatyta, kad grandinėje tekančios srovės sukuriamas magnetinio lauko indukcijos vektoriaus magnetinis srautas yra proporcingas šios srovės stiprumui:
kur L yra grandinės induktyvumas. Nuolatinė grandinės charakteristika, kuri priklauso nuo jos formos ir dydžio, taip pat nuo aplinkos, kurioje yra grandinė, magnetinio pralaidumo. [L] = Gn (Henris,
1Gn = Wb/A).
Jei per laiką dt srovė grandinėje pasikeičia dI, tai su šia srove susijęs magnetinis srautas pasikeis dФ = LdI, dėl to šioje grandinėje atsiranda savaiminis indukcinis emf:
Minuso ženklas rodo, kad saviindukcijos emf (ir atitinkamai savaiminės indukcijos srovė) visada neleidžia keisti srovės, sukėlusios saviindukciją, stiprumo.
Ryškus savaiminės indukcijos reiškinio pavyzdys yra papildomos uždarymo ir atidarymo srovės, atsirandančios, kai įjungiamos ir išjungiamos elektros grandinės, turinčios didelę induktyvumą.
Magnetinio lauko energija
Magnetinis laukas turi potencialią energiją, kuri jo susidarymo (arba pasikeitimo) momentu pasipildo dėl grandinėje esančios srovės energijos, kuri veikia prieš saviindukcines emf, atsirandančias dėl lauko pasikeitimo. .
Dirbkite dA be galo trumpą laikotarpį dt, per kurį savaiminės indukcijos emf 
ir srovė I gali būti laikoma pastovia, lygi:
.
(5)
Minuso ženklas rodo, kad elementarų darbą atlieka srovė prieš saviindukcijos emf. Norėdami nustatyti darbą, kai srovė pasikeičia iš 0 į I, integruojame dešinę pusę, gauname:
.
(6)
Šis darbas skaitine prasme lygus magnetinio lauko, susieto su šia grandine, potencialios energijos ΔW p padidėjimui, ty A = -ΔW p.
Išreikškime magnetinio lauko energiją per jo charakteristikas, naudodami solenoido pavyzdį. Darysime prielaidą, kad solenoido magnetinis laukas yra vienodas ir daugiausia yra jo viduje. Į (5) pakeisime solenoido induktyvumo reikšmę, išreikštą jo parametrais, ir srovės I reikšmę, išreikštą solenoido magnetinio lauko indukcijos formule:
, (7)
čia N yra bendras solenoido apsisukimų skaičius; ℓ – jo ilgis; S – solenoido vidinio kanalo skerspjūvio plotas.
, (8)
Po pakeitimo turime:
Abi puses padalijus iš V, gauname tūrinio lauko energijos tankį:
(10)
arba, atsižvelgiant į tai 
mes gauname, 
.
(11)
Kintamoji srovė
2.1 Kintamoji srovė ir pagrindinės jos charakteristikos
Kintamoji srovė yra srovė, kuri laikui bėgant keičiasi tiek dydžiu, tiek kryptimi. Kintamosios srovės pavyzdys yra pramoninės srovės suvartojimas. Ši srovė yra sinusinė, t.y. momentinė jo parametrų vertė laikui bėgant kinta pagal sinuso (arba kosinuso) dėsnį:
i= I 0 sinωt, u = U 0 sin(ωt + φ 0). (12)
P 
Kintamą sinusoidinę srovę galima gauti sukant rėmą (grandinę) pastoviu greičiu
vienodame magnetiniame lauke su indukcija B(5 pav.). Tokiu atveju magnetinis srautas, prasiskverbiantis į grandinę, kinta pagal dėsnį
kur S yra kontūro plotas, α = ωt yra rėmo sukimosi kampas per laiką t. Dėl srauto pasikeitimo atsiranda sukeltas emf
, (17)
kurio kryptį lemia Lenco taisyklė.
E 
Jei grandinė uždaryta (5 pav.), tada per ją teka srovė:
.
(18)
Elektrovaros jėgos kitimo grafikas 
ir indukcinė srovė i pateikta 6 pav.
Kintamoji srovė apibūdinama periodu T, dažniu ν = 1/T, cikliniu dažniu 
ir fazė φ = (ωt + φ 0) Grafiškai įtampos ir kintamos srovės vertės grandinės atkarpoje bus pavaizduotos dviem sinusoidėmis, paprastai perkeltomis į fazę φ.
Kintamajai srovei apibūdinti pateikiamos srovės (efektyviosios) srovės ir įtampos vertės sąvokos. Efektyvioji kintamosios srovės vertė yra nuolatinės srovės, kuri tam tikrame laidininke per vieną laikotarpį išskiria tiek pat šilumos, kiek išskiria tam tikra kintamoji srovė, stipris.
,
. (13)
Įrenginiai, įtraukti į kintamosios srovės grandinę (ampermetras, voltmetras), rodo efektyvias srovės ir įtampos vertes.
