Контурдың индуктивтілігі. Өздік индукция.
Тұйық
контурда ток күшінің өзгеруі -
осы
ток өзі
тудырған
магнит өрісінің индукциясын өзгертеді,
олай болса индукция векторы
жалпы жағдайда шама жағынан да, бағыты
жағынан да өзгереді. Бұл өзгеру тап осы
контурды қиып өтіп жатқан магнит өрісінің
ағынын өзгертеді, ал магнит ағынының
өзгерісі өз кезегінде осы контурда
(2.7-сурет)
индукциялық
ЭҚК-ін тудырады.
Бұл құбылысөздікиндукция құбылысы деп
аталады. Био-Савар-Лаплас заңы бойынша
магнит өрісінің индукциясы токқа
пропорционал
болатындықтан,
контурмен ілініскен магнит ағыны да
(Ф=BS)
контурдағы
токқа
пропорционал
болады:
Ф=LІ.
Пропорционалдық коэффициент (L)контурдың индуктивтігі деп аталады.
Ө
здікиндукция
коэффициенті күші бірге тең ток жүрген
контурмен шектелген аудан арқылы магнит
индукциясы ағынына сан жағынан тең
шама. Индуктивтілік өлшемі ретінде
бірліктердің
2.7-сурет. Екі контурдың халықаралық жүйесінде генри (Гн) қабылданған: өзара магниттік әсері
1
Гн – ток күші 1 А болғанда,
магнит ағыны 1 веберге тең контурдың
индуктивтілігі. Соленоидтың ішінде
индукциясы В-ға тең магнит өрісі қозад
.Әрбір
орам арқылы ағын Ф=BS
болады,
ал толық ағын
,мұндағы
– бірлік
ұзындықтағы
орам саны (ал
-ге
тең).
n-нің
өлшем бірлігі – [1/м]=[м-1].
(2.19) және (2.21) өрнектерін салыстыру
нәтижесінде ұзын соленоидтың
индуктивтілігін табамыз:
,
мұндағы
соленоидтың
көлемі.
Өзара индукция.
Өзара индукция құбылысы.Кез-келген контурдағы электр токы өзгергенде осы токтың айнымалы магнит өрісі көрші контурдағы э.қ.к.-ін индукциялайды. Осы екі контурдың 1-дегі ток шамасы магнит ағымын тудырады да, осы магнит ағынының әсерінен 2-контурда индукциялық тогы пайда болады, оны гальванометр көрсетеді. Сонда 2-контурды тесіп өтетін магнит ағынын Ф21 десек онда ол мынаған тең болады. Ф21=L21I1 (7) Сөйтіп 1- контурдағы I1 тогы өзгергенде 2-контурда Фарадей заңына сәйкес ε21 э.қ.к.-і пайда болып, ол осы контурдағы магнит ағыны өзгерісінің жылдамдығына пропарциянал болады: Ε21=-dФ21\dt=-L21dl1\dt. Дәл осы сияқты, 2-котурдағы ток I2болып, оның 1-контурдағы Фарадей заңына сәйкес ε21 э.қ.к.-і пайда болып, олосы контурдағы магнит ағыны өзгерісінің жылдамдығына пропарциянал болады: Ε21=dФ21\dt.(8) Дәл осы сияқты , 2-контурдағы ток I2 болып, оның 1-контурды тесіп өтетін магнит ағынын Ф12 десек,онда ол мына түрде жазылады: Ф12=L12*I2 (9) Егерде I2 ток өзгеретін болса онда 1-контурда ε12 э.қ.к.-і пайда болып ол осы контурдағы магнит ағыны өзгерісінің жылдамдығына пропорционал болады: Ε12=dФ12/dt=-L12*dI2/dt (10) (8) және (10) теңдеулеріндегі L12 және L21 пропорционалдық коэффиициенттері контурлардың өзара индуктивтіліктері деп аталады. Сөйтіп екі контурдын өзара тең бір ғана индуктивтік коэффиценті болады деп аламыз. Өзара индукцияның индуктивтігі контурлардың геометриялық пішініне, олардың өзара орналасуына және контурды қоршаған ортаның магниттік қасиетіне тәуелді болады.
Магнит өрісі энергиясы. Магнит өрісі энергиясының көлемдік тығыздығы.
Индуктивтілігі
L контурдағы токты ажыратқанда өздік
индукция құбылысы нәтижесінде индукциялық
ток пайда болады, яғни кеміп бара жатқан
магнит өрісінің энергиясын индукциялық
электр өрісінің энергиясына айналдыру
үшін жұмыс атқарылады:
сонда 
немесе
Бұл
жұмыс магнит өрісінің энергиясына тең
болады:
және 
екенін
ескерсек, магнит өрісінің энергиясы
немесе 
Бірлік
көлемдегі магнит өрісінің энергиясын
магнит өрісінің энергиясының көлемдік
тығыздығы деп атайды: