HydroMuseum – Взаимная индукция

Взаимная индукция

Взаимная индукция — возникновение электродвижущей силы (ЭДС) в одном проводнике вследствие изменения силы тока в другом проводнике или вследствие изменения взаимного расположения проводников. Взаимоиндукция — частный случай более общего явления — электромагнитной индукции. При изменении тока в одном из проводников или при изменении взаимного расположения проводников происходит изменение магнитного потока, созданного током первого проводника и проходящего через контур второго, что по закону электромагнитной индукции вызывает возникновение ЭДС во втором проводнике. Если второй проводник замкнут, то под действием ЭДС взаимоиндукции в нём образуется индуцированный ток. И наоборот, изменение тока во второй цепи вызовет появление ЭДС в первой. Направление тока, возникшего при взаимоиндукции, определяется по правилу Ленца. Правило указывает на то, что изменение тока в одной цепи (катушке) встречает противодействие со стороны другой цепи (катушки).

Чем большая часть магнитного поля первой цепи пронизывает вторую цепь, тем сильнее взаимоиндукция между цепями. С количественной стороны явление взаимоиндукции характеризуется взаимной индуктивностью. Для изменения величины индуктивной связи между цепями, катушки делают подвижными. Приборы, служащие для изменения взаимоиндукции между цепями, называются вариометрами связи.

Явление взаимоиндукции широко используется для передачи энергии из одной электрической цепи в другую, для преобразования напряжения с помощью трансформатора.

Взаимная индукция — явление возбуждения ЭДС в одной электрической цепи при изменении электрического потока в другой цепи или при изменении взаиморасположения этих двух цепей.

Рис. 1 Тороидальный трансформатор

Взаимная индукция с точки зрения физики:

Рассмотрим два контура 1 и 2, расположенные достаточ­но близко друг к другу, рис. 2. Пусть в конту­ре 1 течет ток силы I₁. Этот ток создаёт магнит­ное поле с индукцией B₁, пронизывающее контур 2. Линии индукции этого по­ля показаны на рисунке сплошными линиями. Полный магнитный поток ψ₂ через контур 2, как показывает эксперимент, пропор­ционален силе тока

I₁, т.е. можно записать ψ₂~ I₁ или

Рис. 2

ψ

₂=L₂₁· I₁.                  (1)

 

Аналогично, если в контуре 2 течёт ток силы I₂, то возникающий полный магнитный поток через контур 1 вычисляется по формуле

ψ

₁=L₁₂· I₂.                  (2)

 

Линии индукции магнитного поля, которое создаёт кон­тур 2, показаны на рисунке пунктирными линиями.

Коэффициенты пропорциональности L₂₁ и L₁₂ в фор­мулах (1), (2) называются взаимной индуктивностью контуров. Если вблизи контуров отсутствуют ферромаг­нетики, то можно показать, что L₂₁=L₁₂.Коэффициен­ты L₂₁ и L₁₂ зависят от формы, размеров, расположения контуров и от магнитной проницаемости среды.

Если в контуре 1 сила тока I₁ изменяется, т.е. являет­ся функцией времени t, то в контуре 2 индуцируется электродвижущая сила ε_i2

ε_i2=− L₂₁·d I₁/dt ,

 

а при изменениях тока I₂ в контуре 1 индуцируется элек­тродвижущая сила ε_i1

ε _i1=− L₁₂·d I₂/dt .

 

Явление возникновения ЭДС в одном из контуров при изменении силы тока в другом называется взаимной индукцией, а сами контуры называются связанными.

Взаимная индукция — это. Что такое взаимная индукция?

Чем больше магнитное поле первого контура проникает во второй контур, тем больше взаимная индукция между этими контурами. С количественной точки зрения явление взаимной индукции характеризуется взаимной индуктивностью (коэффициентом взаимной индукции, коэффициентом связи). Чтобы изменить величину индуктивной связи между контурами, катушки перемещают. Устройства, используемые для изменения величины взаимной индукции между контурами, называются вариометрами связи.

Содержание

Взаимная индукция

Взаимная индукция – Индукция электродвижущей силы (ЭДС) в одном проводнике вследствие изменения тока в другом проводнике или изменения взаимного расположения проводников. Взаимная индукция является частным случаем более общего явления электромагнитной индукции. Изменение тока в одном из проводников или изменение взаимного расположения проводников вызывает изменение магнитного потока через (воображаемую) поверхность, “растянутую” по периметру второго проводника, создаваемого магнитным полем, создаваемым током в первом проводнике, что в соответствии с законом электромагнитной индукции вызывает ЭДС во втором проводнике. Если второй проводник замкнут, то во втором проводнике возникает ток, наведенный ЭДС взаимной индукции. И наоборот, изменение тока во второй цепи приведет к возникновению ЭДС в первой цепи. Направление индукционного тока определяется по правилу Ленца. Это правило указывает на то, что изменение тока в одной цепи (катушке) противодействует другой цепи (катушке).

Чем больше магнитное поле первого контура проникает во второй контур, тем больше взаимная индукция между этими контурами. С количественной стороны явление взаимной индукции характеризуется взаимной индуктивностью (коэффициентом взаимной индукции, коэффициентом связи). Чтобы изменить величину индуктивной связи между контурами, катушки перемещают. Устройства, используемые для изменения взаимной индукции между контурами, называются вариометрами связи.

Явление взаимной индукции широко используется для передачи энергии из одной электрической цепи в другую, для преобразования напряжения с помощью трансформатора.

Каждый раз, когда ток в первой цепи включается и выключается, во второй цепи возникает индукционный ток. Это происходит потому, что при включении тока вокруг первого контура возникают линии магнитной силы. Поскольку второй контур находится в непосредственной близости от первого, часть магнитных силовых линий будет распространяться на второй контур или, другими словами, часть магнитного потока, создаваемого первым контуром, будет проникать во второй контур. Поэтому во второй цепи при появлении и исчезновении магнитного потока будет возникать ЭДС индукции, а следовательно, и индукционный ток.

Индукция .

Если на замкнутую электрическую цепь воздействует магнитное поле, а магнитный поток внутри цепи переменный, то в цепи возникнет электрический ток в результате явления электромагнитной индукции.

Величина магнитного потока внутри контура может изменяться различными способами, и во всех этих случаях в контуре будет возникать индукционный ток. Например, вы можете сделать две электрические цепи, показанные на рисунке 1.

Рисунок 1. Явление взаимной индукции в двух индуктивно связанных контурах. Каждый раз, когда ток в первой цепи включается и выключается, во второй цепи наводится индукционный ток.

Каждый раз, когда ток в первой цепи включается или выключается, во второй цепи будет генерироваться индукционный ток. Это происходит потому, что при включении тока вокруг первого контура возникают линии магнитной силы. Поскольку второй контур находится в непосредственной близости от первого, часть магнитных силовых линий будет окружать второй контур или, другими словами, часть магнитного потока, создаваемого первым контуром, будет проникать во второй контур. Поэтому ЭДС индукции и, следовательно, индукционный ток будут возникать во второй цепи всякий раз, когда магнитный поток появляется и исчезает.

Две схемы, подобные той, что показана на рисунке 1, называются индуктивно связанныйа явление индуцирования тока в двух близко расположенных контурах называется взаимная индукция или взаимная индукция ..

При сборке радиоприемников нежелательная (“паразитная”) индуктивная связь между различными цепями радиоприемника может доставить много неприятностей конструктору. Для предотвращения паразитной индуктивной связи следует избегать параллельного расположения проводников разных радиоцепей.

Однако явление взаимная индукция . часто используется для передачи электрической энергии из одной цепи в другую, например, в таких устройствах, как трансформаторы, датчики тока и т. д.

ПОНРАВИЛАСЬ ЛИ ВАМ ЭТА СТАТЬЯ? ПОДЕЛИТЕСЬ ИМ СО СВОИМИ ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Возьмем комбинацию элементов в виде мостовой схемы, показанной на рисунке. Катушка S₁ с взаимной индуктивностью M не является частью моста, но взаимно связан с S₂ в мосту с самоиндукцией L₁. Ток, протекающий через S₁ создает поток, который соединяется с S₂. Согласно обозначениям точек, можно сказать, что ток i протекает через S₁ и затем делится на i₁ и₂. Ток i₁ протекает через S₂.

Анализ цепи взаимной индуктивности | Эквивалентная цепь взаимной индуктивности

Франкеманн, Сетевой трансформатор, размер не по размеру, CC BY-SA 3.0

Рассмотрим две катушки самоиндукции, L₁ и я₂находятся в тесном контакте друг с другом. Ток I₁ проходит через первую, и я₂ протекает через второй. Когда я₁ изменяется со временем, магнитное поле также изменяется и приводит к изменению магнитного потока, связанного со второй катушкой, ЭДС индуцируется во второй катушке из-за изменения тока в первой катушке и может быть выражена как,

Эта константа пропорциональности M₂₁ называется взаимной индуктивностью

По аналогии, мы можем написать, или

M₁₂ называется второй взаимной индуктивностью

Рис. 66. Две индуктивно связанные катушки

§24 Взаимная индуктивность

Взаимная индукция это явление индуцирования электрического тока в проводнике или катушке путем изменения магнитного потока, создаваемого другим проводником (катушкой). Выведенная таким образом э.м.ф. равна e_м называется э.ф. взаимной индукции. Примером этого является индукция e_м в проводнике BH (см. рис. 54) путем изменения тока i₁ в проводнике АВ, а индукция e₂ в катушке 2 (см. рис. 55, а) при изменении тока в катушке 1.

Если два замкнутых контура или две катушки 1 и 2 (рис. 66) связаны общим магнитным потоком Ф₁₂Такие контуры и катушки называются индуктивно или магнитно связанными. Для оценки степени связи используется понятие взаимной индуктивности M. Взаимная индуктивность, как и индуктивность L, измеряется в генри (Hn).

Если известна взаимная индуктивность M, то e_миндуцированный в контуре или катушке при изменении тока и в другом контуре или катушке, может быть получен из формулы (51) для индуцированной э. д.с.

е_м = – M ?i / ?t (55)

Рисунок 66: Две катушки с индуктивной связью

Отсюда следует, что э.ф. взаимной индукции, как и э.ф. самости
индукции, пропорциональна скорости изменения ?i/?t тока, создающего магнитное поле. Это также зависит от количества витков двух катушек ?₁ и ?₂ и магнитное сопротивление соединительной магнитной катушки (т.е. ее длина l, поперечное сечение s и магнитная проницаемость). Направление взаимной индукции, например, определяется правилом Ленца: она всегда направлена так, что стремится противостоять изменениям в токе, порождающем ее.

Взаимная индукция позволяет различным электрическим цепям соединяться под действием магнитного поля. Явление взаимной индукции широко используется в трансформаторах, радиоаппаратуре и автоматике. Однако в некоторых случаях возникновение взаимной индукции нежелательно. Например, e.c. перекрестная индукция, наведенная в линиях связи (телефонных и телеграфных линиях), проложенных вдоль высоковольтных линий или вдоль воздушных линий электропередачи
Использование линий переменного тока на электрифицированных железных дорогах создает помехи для передачи телефонных и телеграфных сигналов. По этой причине линии связи должны прокладываться перпендикулярно проводам линий электропередач или в виде кабельных линий, защищенных металлическими экранами.

Используя закон Ома для магнитной цепи, можно доказать, что

Взаимная индукция

Автор: Евгений Живоглядов.
Дата публикации: 06 марта 2015 .
Категория: Статьи.

В статье “Явление электромагнитной индукции” (т.е. “Явление электромагнитной индукции”) дается определение взаимной индукции. Было сказано, что взаимная индукция – это эффект изменения магнитного поля одного проводника на другой проводник, в результате чего в другом проводнике возникает индуцированная электродвижущая сила (ЭДС). Предположим, что у нас есть два проводника I и II (рис. 1) или две катушки или два контура.

Ток в первом проводнике i₁ генерируется источником напряжения (не показан). Текущая сторона i₁ создает магнитный поток Ф₁из которых одна часть F₁₂ пересекает второй проводник, а другая часть F₁₁ замыкается рядом со вторым проводником:

Если вместо проводников взять две катушки с числом витков w₁ и w₂тогда ток катушки второй цепи будет:

Поскольку поток F₁₂ пропорциональна току i₁связь между емкостью потока ψ₁₂ и текущий i₁ это:

Закон Ома для магнитной цепи, можно доказать, что

Рисунок 2: Межнаправленная индукция

А для вашего развития посмотрите работу доктора Владимира Акимовича Ацюковского о взаимной индукции проводников:

Источник: Кузнецов М. И., “Основы электротехники” – 9-е издание, переработанное – Москва: Высшая школа, 1964 – 560 с.

Индуктивность цепей.

Явление взаимной индукции

Взаимная индукция – это явление возбуждения ЭДС в одной электрической цепи путем изменения электрического тока в другой цепи или путем изменения взаимного расположения двух цепей.

Рассмотрим две фиксированные цепи

1 и 2 расположены достаточно близко друг к другу (рис. 17.7). Пусть вблизи контуров нет ферромагнитов (см. подтему 16.3).

Рисунок 17.7. Явление взаимной индукции

Если в одном из контуров, например U, течет ток, то ток /[ в другом контуре вызывает ЭДС взаимной индукции Е и вызывает индукционный ток.

Аналогично, если в цепи 2 текущий /₂наводит ЭДС с взаимной индукцией в контуре Е_п. Таким образом, можно написать:

где F₂₁ – магнитный поток, который создает ток U, протекающий через контур 2; Ф₁₂ – магнитный поток, создающий ток /₂ через цикл /; Y^, i Ц₂

индуктивности цепи.

В отсутствие ферромагнитов теорема взаимности выполняется:

Физически выражение (17.11a) эквивалентно отношению —=

Коэффициенты следующие L_n и Ь_2] зависят не от токов, а от формы, размеров и взаимного расположения контуров, а также от магнитной проницаемости среды, окружающей контур. Эти коэффициенты выражаются в тех же единицах, что и индуктивность L.

Читайте далее:

• 1 Понятие электромагнитного поля и его различные проявления. Материальность – Работа в школе.
• Значение слова ИНДУКЦИЯ. Что такое индукция?.
• Как работает индукционный нагреватель и как он устроен; Школа электротехники: электротехника и электроника.
• Самоиндукция. Энергия самоиндукции, индуктивность – материал по физике PSE.
• Урок 7 Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. колебательный контур – физика – 11 класс – Русская электронная школа.
• Форум RadioCat; Просмотр темы – Измерение индуктивности простыми методами.
• Явление электромагнитной индукции, онлайн калькулятор, конвертер.

Взаимная индуктивность

Взаимная индуктивность

Когда в одной катушке протекает постоянный ток, как показано на рисунке слева, в другой катушке создается магнитное поле. Но поскольку это магнитное поле не меняется, закон Фарадея говорит нам, что во вторичной обмотке не будет индуцированного напряжения. Но если разомкнуть переключатель, чтобы остановить ток, как показано на средней иллюстрации, в правой катушке произойдет изменение магнитного поля, и будет индуцироваться напряжение. Катушка — реакционный прибор, не любящий никаких перемен! Наведенное напряжение вызовет протекание тока во вторичной катушке, которая пытается поддерживать имеющееся там магнитное поле. Тот факт, что индуцированное поле всегда препятствует изменению, является примером закона Ленца. Как только ток прерывается и переключатель замыкается, чтобы ток снова протекал, как в примере справа, индуцированный ток в противоположном направлении будет противодействовать этому нарастанию магнитного поля. Эта постоянная генерация напряжений, противодействующих изменению магнитного поля, является принципом работы трансформатора. Тот факт, что изменение тока одной катушки влияет на ток и напряжение во второй катушке, количественно выражается в свойстве, называемом взаимной индуктивностью.

ИНДЕКС Законодательство Фарадея Концепции индуктивности

Гиперфизика ***** Электричество и магнетизм R Nave

R Nave

Назад

Когда в катушке создается ЭДС из-за изменения тока в связанной катушке, эффект называется взаимной индуктивностью. ЭДС описывается законом Фарадея, и ее направление всегда противоположно изменению магнитного поля, создаваемого в ней связанной катушкой (закон Ленца). ЭДС индукции в катушке 1 обусловлена ​​собственной индуктивностью L. ЭДС индукции в катушке №2, вызванная изменением тока I 1 , может быть выражена как Взаимная индуктивность M может быть определена как пропорциональность между ЭДС, создаваемой в катушке 2, и изменением тока в катушке 1, которая ее произвела. Наиболее распространенным применением взаимной индуктивности является трансформатор. Реакция катушки на увеличение тока

Индекс Концепции индуктивности Цепи переменного тока

Гиперфизика***** Электричество и магнетизм R Ступица Назад Когда во вторичной обмотке трансформатора протекает больший ток, поскольку он обеспечивает большую мощность, тогда больший ток должен протекать и в первичной обмотке, поскольку она поставляет энергию. Эту связь между первичной и вторичной обмотками удобнее всего описать в терминах взаимной индуктивности. Взаимная индуктивность появляется в уравнениях цепи как для первичной, так и для вторичной цепи трансформатора. Расчет ИНДЕКС Концепции индуктивности Концепции трансформатора Цепи переменного тока Гиперфизика *****. Вернуться назад Взаимная индукция Определение и значение Основные определения Тест Примеры Британский Научный Показывает уровень сложности слова. Сохрани это слово! Показывает уровень оценки в зависимости от сложности слова. сущ. Электричество. Создание электродвижущей силы в одной цепи изменением тока в другой цепи. ВИКТОРИНА ВЫ ПРОЙДЕТЕ ЭТИ ГРАММАТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИЛИ НАТЯНУТСЯ? Плавно переходите к этим распространенным грамматическим ошибкам, которые ставят многих людей в тупик. Удачи! Вопрос 1 из 7 Заполните пропуск: Я не могу понять, что _____ подарил мне этот подарок. Происхождение взаимной индукции Впервые записано в 1860–1865 гг. взаимность, взаимность Dictionary.com Полный текст На основе Random House Unabridged Dictionary, © Random House, Inc. 2023 Как использовать взаимную индукцию в предложении Он знал, что я люблю его, как старшего брата, и я знал, что это чувство взаимно. История улыбки Ли Марвина Liberty Valance Smile|Роберт Уорд|3 января 2015 г.|DAILY BEAST Связанные друг с другом взаимным недоверием, обе стороны в конечном итоге привязывают себя к мачте жесткого закона. Красная ленточка душит добрых самаритян|Филип К. Ховард|27 декабря 2014|DAILY BEAST Введение в должность было бы уместным жестом, даже сейчас, когда честь будет посмертной. Величайший рок-голос всех времен принадлежал Джо Кокеру|Ted Gioia|23 декабря 2014|DAILY BEAST Но среди свирепых идеологов сходные корни не являются гарантией взаимной симпатии, когда происходят расколы. ИГИЛ и Аль-Каида готовы объединиться против повстанцев Обамы|Джейми Деттмер|11 ноября 2014 г.|DAILY BEAST Шарптон отметил, что в противном случае некоторые из их общих недоброжелателей могли бы предположить, что он сыграл роль в назначении. Эл Шарптон управляет нью-йоркской мэрией из Белого дома?|Майкл Дейли|7 ноября 2014|DAILY BEAST И с некоторыми выражениями взаимной доброй воли и интереса хозяин и человек разошлись. Посмертные записки Пиквикского клуба, т. 2 (из 2)|Чарльз Диккенс Луис и де Патинос продемонстрировали молчаливое признание взаимной неприязни без какой-либо известной причины обиды. The Pastor’s Fire-side Vol. 3 из 4|Джейн Портер Такое взаимное недоверие неизбежно порождает или сопровождает отсутствие морального мужества. Взгляды на Европу|Гораций Грили Эти двое наслаждались взаимопониманием, из которого он был исключен, личной близостью, которая была духовной, умственной, физической. Волна|Алджернон Блэквуд Достаточно сказать, что между двумя кузенами возникла взаимная страсть, и мой отец убедил ее сбежать с ним. The Pastor’s Fire-side Vol. 3 of 4|Jane Porter Британский словарь определений взаимной индукции взаимной индукции сущ. индуктивность Сравнить самоиндукцию Словарь английского языка Коллинза — полное и полное цифровое издание, 2012 г. © William Collins Sons & Co. Ltd. 1979, 1986 © HarperCollins Publishers 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2012 Научные определения взаимной индукции взаимной индукции Возникновение электрического потенциала в цепи в результате изменения тока в соседней цепи. alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника