Явление взаимной индукции

Если два контура расположены поблизости один от другого, то даже в том случае, когда они электрически не связаны, они воздействуют друг на друга через магнитное поле.

Назовем потокосцеплением взаимной индукции потокосцепление одной электрической цепи, обусловленное электрическим током в другой электрической цепи.

Если ток в соседней электрической цепи меняется, то меняется потокосцепление рассматриваемой электрической цепи. При этом в рассматриваемой цени возникает так называемая ЭДС взаимной индукции.

Явление возбуждения электродвижущей силы в электрической цепи при изменении потокосцепления взаимной индукции этой цепи называют явлением взаимной индукции.

На рис. 2.12 изображены две катушки с числом витков w_x и w₂, питаемые токами /, и L. Обозначим:

Ф, — магнитный лоток, созданный током 1_{ и сцепленный с витками только первой катушки;

Ф₂ — магнитный поток, созданный током /₂, сцепленный с витками только второй катушки;

Ф₁₂ — магнитный ноток, созданный током первой катушки и сцепленный с витками как первой, так и второй катушек;

Ф₂₁ — магнитный поток, созданный током второй катушки, сцепленный с витками второй и первой катушек.

Рис. 2.12.

В соответствии с данными выше определениями запишем:

Здесь через обозначено потокосцепление взаимной индукции первой катушки, а через % — потокосцепление взаимной индукции второй катушки.

Явление взаимной индукции количественно характеризуют взаимной индуктивностью М. Понятие М определяется следующими равенствами:

Размерность единицы измерения взаимной индуктивности М совпадает с размерностью единицы измерения индуктивности L. Таким образом, взаимная индуктивность измеряется в генри (Гн).

В отличие от индуктивности L, которая является существенно положительной величиной, взаимная индуктивность может быть как положительной, так и отрицательной. М считается положительной, если магнитный поток взаимной индукции складывается с собственным магнитным потоком катушки. М считается отрицательной, если поток взаимной индукции и собственный магнитный поток катушки направлены встречно.

ЭДС взаимной индукции выражаются формулами, аналогичными формуле (2.20):

Электродвижущая сила е_х индуктируется в первом контуре при изменении тока во втором контуре; е₂ индуктируется во втором контуре при изменении тока в первом.

Контуры (цепи), в которых заметно выражено явление взаимной индукции, называются магнитосвязанными. Степень магнитной связи характеризуют двумя коэффициентами: коэффициентом связи К и коэффициентом рассеяния а. Эти коэффициенты легко подсчитываются, если известны индуктивности каждого из контуров L_{ и L₂ и взаимная индуктивность М.

Карточка № 2.10 (100) Явление взаимной индукции.

Продолжение карт. № 2.10