34.Токи Фуко. Скин-эффект.

Сплошной кусок металла, находящийся в переменном магнитном поле, представляет собой проводник малого сопротивления; вследствие чего сила индукционных токов достигает в нем больших значений. Так как э.д.с. индукции пропорциональна быстроте изменения потока магнитной индукции, то величина токов Фуко тем больше, чем быстрее меняется то магнитное поле, в которое внесен данный проводник. Если быстропеременный высокочастотный ток протекает по проводнику, то вихревые токи, индуцируемые в проводнике, препятствуют равномерному распределению плотности тока по поперечному сечению проводника – плотность тока на оси провода оказывается меньше, чем у его поверхности. Ток как бы вытесняется на поверхность провода, при этом вихревые токи по оси проводника текут против направления основного тока, а на поверхности – в том же направлении. Это явление называется скин-эффектом. При нарастании тока в проводе ЭДС индукции направлена против тока. Электрическое поле самоиндукции максимально на оси провода, что приводит к неравномерному распределению плотности тока. Плотность тока убывает от поверхности к оси провода примерно по экспоненциальному закону.

35.Взаимная индукция. Трансформаторы.

Явление возникновения ЭДС в одном из контуров при изменении силы тока в другом называется взаимной индукцией. Взаимная индуктивность 2-х катушек намотанных на общй сердечник L₁₂=L₂₁=мю₀*мю*N₂*S/L. Трансформаторы (преобразователи) - устройства для повышения, понижения, гальванической развязки и др. напряжения и тока. Принцип действия основан на явлении взаимной индукции. Первичная и вторичная обмотки, имеющие N1 и N2 витков соответственно, укреплены на замкнутом железном сердечнике. Изменение потока в обмотке 1, подключенной к переменной ЭДС, вызывает во вторичной обмотке появление ЭДС взаимной индукции, а в первичной - ЭДС самоиндукции. токи в обмотках обратно пропорциональны числу витков в этих обмотках. Трансформатор, состоящий из одной обмотки, называется автотрансформатором.

36.Квазистационарные токи. Квазистационарный ток, относительно медленно изменяющийся переменный ток, для мгновенных значений которого с достаточной точностью выполняются законы постоянных токов.

Переменные токи могут быть квазистационарными при выполнении определенных условий. Поскольку электромагнитное возбуждение, возникающее в источнике электродвижущей силы, распространяется с конечной скоростью, сила переменного тока в различных сечениях неразветвленного проводника будет различной. Однако если время t=l/c, необходимое для передачи возмущения на расстояние l, много меньше периода изменения тока во времени, то мгновенные значения тока во всех сечениях цепи будут практически одинаковы, то есть ток будет квазистационарным.Таким образом, условие квазистационарности периодически изменяющихся токов может быть записано в виде: t=l/c<<T Из-за огромного значения скорости света время установления электрического равновесия в цепи оказывается весьма малым, поэтому к квазистационарным можно отнести многие достаточно быстрые в обычном смысле процессы. Например, быстрые колебания в радиотехнических цепях с частотами порядка миллиона колебаний в секунду и даже выше очень часто еще можно рассматривать как квазистационарные.Так как длина электромагнитной волны λ=cT, то это условие можно записать иначе:l<<λ.