0«Три вещи» для запоминания прямо сейчас

(27.1)B LI Определение индуктивности

11

1 exp / (27.3)L r

ЭI t

R

Зависимость тока в катушке от времени при включении

(27.13)2WB

BH

Плотность энергии магнитного поля

1

Л.27 Самоиндукция. Энергия магнитного поля

Электродинамика

Самоиндукция – физическое явление, частный случай электромагнитной индукции

Самоиндукция заключается в возникновении ЭДС индукции в проводнике при изменении тока в нём самом

Самоиндукция2

Самоиндукция3

I B

( ) ( )BB t t

( )B sit Э ( ) ( )I t B t

B I (27.1)B LI

Определение индуктивности

L ГнСкалярная величина

(27.2)si

dIЭ L

dt Формула для расчёта

ЭДС самоиндукции

Интересен случай, когда ток в катушке переменный

t0

q

4Переходные процессы в цепи с индуктивностью

Замыкаем ключ

Э

1R

2RL

0 0LI

LI

11

1 exp / (27.3)L r

ЭI t

R

1 1/ (27.4)r L R

Зависимость тока в катушке от времени при включении

Время релаксации (постоянная RL-цепочки)

LI2I

t0

q

5Переходные процессы в цепи с индуктивностью

Размыкаем ключ

Э

1R

2RL

0 1/LI Э R

LI

121

exp / (27.5)L r

ЭI t

R

12 1 2/ (27.6)r L R R

Зависимость тока в катушке от времени при размыкании ключа

Время релаксации (постоянная RL-цепочки)

LI 2I

0«Три вещи» для запоминания прямо сейчас

(27.1)B LI Определение индуктивности

11

1 exp / (27.3)L r

ЭI t

R

Зависимость тока в катушке от времени при включении

(27.13)2WB

BH

Плотность энергии магнитного поля

6Экстратоки в цепи с индуктивностью при размыкании

Размыкаем ключ – ток через R2 меняется мгновенно - сразу становится

Э

1R

2RL

0 10 1/LI I Э R 20 2/I Э R

21 10 1/I I Э R

Чтобы изменился ток через катушку, нужно время: катушка – инерционный элемент. Может оказаться . . .

1 2/ /Э R Э R

. . . и R2 сгорит!

0LI20I21I

Может оказаться . . .

7Расчёт индуктивности длинной катушки

20 (27.10)KL n V

(27.1)B KL I

(27.7)B KBS N

0 (27.8)KB In

0 (27.9)K KL nS N

K KR l

Определение индуктивности

Магнитный поток из его определения

МИ внутри длинной катушки вдали от концов

Комбинация (27.1) и (27.7), (27.8)

Стандартная очень приближённая формула для вычисления индуктивности длинной катушки

8Энергия катушки и магнитного поля

2

(27.11)2K

LIW

(27.12)K W

V

W dV

(27.13)2WB

BH

I0

W

9Электрический колебательный контур

C L

2 2

+ (27.14)2 2ЭКК

LI qW

C

2 2

+ (27.15)2 2HO

m kW

0 (27.16)k

m

0

1 (27.17)ЭКК LC

Установка, с помощью которой Капица Установка, с помощью которой Капица получил в 1922 году импульсное получил в 1922 году импульсное

магнитное поле 10 Тлмагнитное поле 10 Тл

10

2000 2000 годгод20

Импульсные магнитные поля 10 МЭ =Импульсные магнитные поля 10 МЭ =>> 11 кТл кТл

Постоянные магнитные поля 300 кЭ =Постоянные магнитные поля 300 кЭ => > 30 Тл30 Тл

Эрстед - единица измерения НМП в СГС 1 Э=79,5775 А/м

Гаусс - единица измерения МИ в СГС. 1 Гс = 100 мкТл и это соответствует 1 Э в вакууме.

Рекорд Капицы около 100 кЭ, что соответствует примерно 10 Тл.

0«Три вещи» для запоминания прямо сейчас

(27.1)B LI Определение индуктивности

11

1 exp / (27.3)L r

ЭI t

R

Зависимость тока в катушке от времени при включении

(27.13)2WB

BH

Плотность энергии магнитного поля