Ma'lumki, stansiyadan chiqib ketayotgan poyezd kerakli tezlikka darhol erisha olmaydi.

Kerakli tezlik faqat ma'lum vaqtdan keyin erishiladi. Bu davrda lokomotiv energiyasining salmoqli qismi poyezdning inertsiyasini yengishga, ya’ni kinetik energiya zahirasini shakllantirishga, juda kam qismi esa ishqalanishni yengishga sarflanadi.

Harakatlanayotgan poyezd kinetik energiya zahirasiga ega bo‘lganligi sababli, u bir zumda to‘xtab turolmaydi va ma’lum vaqt davomida, ya’ni lokomotiv tomonidan unga berilgan kinetik energiyaning butun zahirasi yil boshida inersiya bo‘yicha harakatlanishda davom etadi. harakat ishqalanishga sarflanadi.

Xuddi shunday hodisalar yopiq elektr zanjirida oqim yoqilganda va o'chirilganda sodir bo'ladi.

Ayni paytda to'g'ridan-to'g'ri oqim yoqilgan (1-rasm), a magnit kuch maydoni.

1-rasm. Elektr tokining inertsiyasi. Oqim yoqilganda, o'tkazgich atrofida magnit maydon paydo bo'ladi.

Oqim yoqilgandan keyingi dastlabki daqiqalarda oqim manbai energiyasining katta qismi ushbu magnit maydonni yaratishga va ozgina qismi o'tkazgichning qarshiligini engib o'tishga, aniqrog'i o'tkazgichni oqim bilan isitishga sarflanadi. Shuning uchun, kontaktlarning zanglashiga olib kirish vaqtida oqim darhol maksimal qiymatga etib bormaydi . Maksimal oqim kuchi kontaktlarning zanglashiga olib, faqat o'tkazgich atrofida magnit maydon hosil qilish jarayoni tugagandan so'ng o'rnatiladi (2-rasm).

2-rasm. Oqim manbai yoqilganda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim darhol o'rnatilmaydi.

Agar yopiq kontaktlarning zanglashiga olib kirmasdan, undan oqim manbasini o'chirib qo'ysangiz, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim darhol to'xtamaydi, balki uning ichida oqadi va o'tkazgich atrofidagi magnit maydon paydo bo'lguncha bir muncha vaqt (3-rasm) asta-sekin kamayadi. yo'qoladi, ya'ni magnit maydonda mavjud bo'lgan energiyaning to'liq zaxirasi tugamaguncha.

2-rasm. O'z-o'zidan induksiya emfning kontaktlarning zanglashiga olib ta'siri. Oqim manbai o'chirilganda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim darhol to'xtamaydi.

Demak, magnit maydon energiya tashuvchisidir. U doimiy oqim manbai yoqilganda energiya to'playdi va oqim manbai o'chirilgandan so'ng uni yana zanjirga chiqaradi. Shunday qilib, magnit maydonning energiyasi harakatlanuvchi jismning kinetik energiyasi bilan juda ko'p umumiylikka ega. Magnit maydon elektr tokining "inertsiyasi" ni keltirib chiqaradi.

Biz bilamizki, har doim yopiq elektr zanjiri bilan chegaralangan maydonga o'tadigan magnit oqimi o'zgarganda, induktsiyalangan emf .

Bundan tashqari, biz bilamizki, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan har qanday o'zgarish o'zgarishga olib keladi magnit maydon chiziqlari soni bu zanjir bilan qoplangan. Agar yopiq kontur harakatsiz bo'lsa, u holda ma'lum bir maydonni teshuvchi magnit kuch chiziqlari soni faqat ushbu hududga tashqaridan yangi chiziqlar kirganda yoki mavjud chiziqlar ushbu maydondan tashqariga chiqqanda o'zgarishi mumkin. Ikkala holatda ham magnit kuch chiziqlari o'zlarining harakati davomida o'tkazgichni kesib o'tishi kerak. Supero'tkazuvchilarni kesib o'tishda magnit kuch chiziqlari unda induktsiyalangan emfni keltirib chiqaradi. Ammo bu holda o'tkazgich o'z-o'zidan emfni keltirib chiqarganligi sababli, bu emf deyiladi O'z-o'zidan paydo bo'lgan emf.

To'g'ridan-to'g'ri oqim manbai har qanday yopiq kontaktlarning zanglashiga olib ulanganda, bu kontaktlarning zanglashiga olib chegaralangan maydoni magnit kuch chiziqlari bilan tashqi tomondan kirib kela boshlaydi. O'tkazgichni kesib o'tib, tashqaridan keladigan har bir magnit kuch chizig'i unda induktsiya qiladi O'z-o'zidan paydo bo'lgan emf.

O'z-o'zidan induksiyaning elektromotor kuchi, oqim manbaining EMF ga qarshi ta'sir qiladi, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim kuchayishini kechiktiradi. Bir necha daqiqadan so'ng, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan magnit oqimining o'sishi to'xtaganda, o'z-o'zidan indüksiyon emf yo'qoladi va Ohm qonuni bilan belgilanadigan zanjirda oqim kuchi o'rnatiladi:

I=U/R

Oqim manbai yopiq kontaktlarning zanglashiga olib o'chirilganida, magnit kuch chiziqlari o'tkazgich tomonidan cheklangan bo'shliqdan yo'qolishi kerak. Har bir chiqadigan magnit maydon chizig'i, o'tkazgichni kesib o'tganda, unda oqim manbaining emf bilan bir xil yo'nalishga ega bo'lgan o'z-o'zidan induktiv emfni keltirib chiqaradi; shuning uchun zanjirdagi oqim darhol to'xtamaydi, balki bir xil yo'nalishda oqadi, zanjir ichidagi magnit oqim butunlay yo'qolguncha asta-sekin kamayadi. Oqim manbai o'chirilgandan keyin kontaktlarning zanglashiga olib o'tadigan oqim deyiladi o'z-o'zidan induksiya oqimi.

Manba o'chirilganda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan bo'lsa, o'z-o'zidan indüksiyon oqimi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan nuqtasida uchqun shaklida paydo bo'ladi.

Elektrotexnikada induksiya atamasi, agar u oʻzgaruvchan holatda boʻlsa, elektr yopiq zanjirida tokning paydo boʻlishini bildiradi.Buni faqat ikki yuz yil avval Maykl Faraday kashf etgan. Buni shunga o'xshash tajribalarni o'tkazgan Andre Amper ancha oldinroq qilishi mumkin edi. U g‘altakning ichiga metall tayog‘ solib qo‘ydi, so‘ng omadsizlik, galvanometr ignasini ko‘rish uchun boshqa xonaga kirdi – agar u harakatlansa-chi. Va o'q muntazam ravishda o'z ishini bajardi - u og'di, lekin Amper xonalarni kezib chiqqach, u nol belgisiga qaytdi. Shunday qilib, o'z-o'zini induktsiya fenomeni bobin, qurilma va tadqiqotchi bir vaqtning o'zida to'g'ri joyda bo'lguncha yana o'n yil kutdi.

Ushbu tajribaning asosiy nuqtasi shundaki, induktsiyalangan emf faqat yopiq pastadirdan o'tadigan magnit maydon o'zgarganda paydo bo'ladi. Ammo siz uni xohlagan tarzda o'zgartirishingiz mumkin - magnit maydonning kattaligini o'zgartiring yoki maydonning manbasini xuddi shu yopiq pastadirga nisbatan o'tkazing. Bunday holda paydo bo'ladigan emf "o'zaro induktiv emf" deb ataladi. Ammo bu induksiya sohasidagi kashfiyotlarning boshlanishi edi. Taxminan bir vaqtning o'zida kashf etilgan o'z-o'zini induksiya fenomeni yanada hayratlanarli edi. Uning tajribalarida ma’lum bo‘ldiki, g‘altaklar nafaqat boshqa g‘altakdagi tokni induksiyalashi, balki bu g‘altakdagi tok o‘zgarganda undagi qo‘shimcha EMF induktsiyasini ham keltirib chiqaradi. Buni ular o'z-o'zini induksiyaning EMF deb atashgan. Tokning yo'nalishi katta qiziqish uyg'otadi. Ma'lum bo'lishicha, o'z-o'zidan induksiyalangan EMF holatida uning oqimi "ota-onasi" ga - asosiy EMF sabab bo'lgan oqimga qaratilgan.

O'z-o'zini induksiya hodisasini kuzatish mumkinmi? Ular aytganidek, hech narsa oddiy emas. Keling, birinchi ikkitasini - ketma-ket ulangan induktor va lampochkani, ikkinchisini esa - faqat lampochkani yig'amiz. Keling, ularni umumiy kalit orqali batareyaga ulaymiz. Uni yoqqaningizda, lasan bilan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan lampochkaning "istamay" yonayotganini va "ko'tarilishda" tezroq bo'lgan ikkinchi lampochkaning bir zumda yonishini ko'rishingiz mumkin. Nima bo'lyapti? Ikkala sxemada ham, yoqilgandan so'ng, oqim oqishi boshlanadi va u noldan maksimalgacha o'zgaradi va aynan induktor kutayotgan oqimning o'zgarishi o'z-o'zidan indüksiyon emf hosil qiladi. EMF va yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladi, ya'ni uning oqimi ham bor, lekin u kontaktlarning zanglashiga olib keladigan asosiy oqimiga qarama-qarshi yo'naltirilgan bo'lib, u oxir-oqibat kontaktlarning zanglashiga olib keladigan parametrlari bilan belgilanadigan maksimal qiymatga etadi va o'sishni to'xtatadi, va shuning uchun oqimda hech qanday o'zgarish yo'q, o'z-o'zidan induksiya EMF yo'q. Hammasi oddiy. Xuddi shunday rasm, lekin "to'liq teskari" oqim o'chirilganda kuzatiladi. Oqimdagi har qanday o'zgarishlarga qarshi turishning "yomon odatiga" sodiq bo'lib, o'z-o'zidan induktiv emf elektr quvvati o'chirilgandan keyin o'z oqimini zanjirda saqlaydi.

Darhol savol tug'ildi - o'z-o'zini induksiya fenomeni nima? O'z-o'zidan induktsiya EMF ga o'tkazgichdagi oqimning o'zgarish tezligi ta'sir qilishi aniqlandi va uni quyidagicha yozish mumkin:

Bundan ko'rinib turibdiki, o'z-o'zidan induksiya emf E oqimning o'zgarish tezligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir dI / dt va proportsionallik koeffitsienti L, indüktans deb ataladi. O'z-o'zini induktivlik hodisasi nimadan iboratligi haqidagi savolni o'rganishga qo'shgan hissasi uchun Jorj Genri induktivlik o'lchov birligi Genri (H) uning nomi bilan atalganligi bilan taqdirlandi. O'z-o'zidan induktsiya hodisasini aniqlaydigan oqim oqimining indüktansı. Tasavvur qilish mumkinki, induktivlik magnit energiyaning o'ziga xos "saqlanishi" dir. Agar kontaktlarning zanglashiga olib keladigan tok kuchaysa, elektr energiyasi magnit energiyaga aylanadi, tokning kuchayishini kechiktiradi va oqim kamayganda, g'altakning magnit energiyasi elektr energiyasiga aylanadi va zanjirdagi oqimni ushlab turadi.

Ehtimol, har bir kishi rozetkadan vilkani o'chirishda uchqunni ko'rgan - bu haqiqiy hayotda o'z-o'zini induktsiya EMFning eng keng tarqalgan ko'rinishi. Ammo kundalik hayotda oqimlar maksimal 10-20 A gacha ochiladi va ochilish vaqti taxminan 20 ms. 1 H tartibli indüktans bilan, bu holda o'z-o'zidan induksiya emf 500 V ga teng bo'ladi. O'z-o'zidan induktsiya hodisasi nimadan iboratligi haqidagi savol unchalik murakkab emasdek tuyuladi. Lekin, aslida, o'z-o'zidan paydo bo'lgan emf katta texnik muammodir. Xulosa shuki, kontaktlarning zanglashiga olib ketganda, kontaktlarning zanglashiga olib bo'linganda, o'z-o'zidan induktsiya oqim oqimini ushlab turadi va bu kontaktlarning zanglashiga olib keladi, chunki Texnologiyada yuzlab va hatto minglab amper oqimlari bo'lgan davrlar o'tkaziladi. Bu erda biz ko'pincha o'n minglab voltli o'z-o'zidan indüksiyon EMF haqida gapiramiz va bu elektr davrlarida haddan tashqari kuchlanish bilan bog'liq texnik masalalarga qo'shimcha echimlarni talab qiladi.

Ammo hamma narsa unchalik ma'yus emas. Bunday zararli EMF juda foydali bo'ladi, masalan, ichki yonish dvigatelining ateşleme tizimlarida. Bunday tizim avtotransformator va maydalagich ko'rinishidagi induktordan iborat. Birlamchi o'rash orqali oqim o'tadi, u to'xtatuvchi tomonidan o'chiriladi. Ochiq tutashuv natijasida yuzlab voltsli o'z-o'zidan induktiv emf paydo bo'ladi (batareya faqat 12V ni ta'minlaydi). Keyin bu kuchlanish yanada o'zgartiriladi va shamlarga 10 kV dan ortiq impuls yuboriladi.

1-rasmda ko'rsatilgan sxemada kalit yopilganda, yo'nalishi bitta o'qlar bilan ko'rsatilgan sodir bo'ladi. Oqim paydo bo'lishi bilan oqim paydo bo'ladi, uning induksiya chiziqlari o'tkazgichni kesib o'tadi va undagi emfni keltirib chiqaradi. "Elektromagnit induksiya hodisasi" maqolasida aytilganidek, bu EMF o'z-o'zidan induksiya EMF deb ataladi. Har qanday induktsiyalangan EMF uni keltirib chiqargan sababga qarshi qaratilganligi sababli va bu sabab elementlar batareyasining EMF bo'ladi, lasanning o'z-o'zidan induktsiya EMF batareyaning emfiga qarshi yo'naltiriladi. 1-rasmdagi o'z-o'zidan induksiya EMF yo'nalishi ikki tomonlama o'qlar bilan ko'rsatilgan.

Shunday qilib, oqim zanjirda darhol o'rnatilmaydi. Faqatgina u o'rnatilganda, o'tkazgichning magnit chiziqlar bilan kesishishi to'xtaydi va o'z-o'zidan indüksiyon EMF yo'qoladi. Keyin sxema oqadi.

2-rasmda to'g'ridan-to'g'ri oqimning grafik tasviri ko'rsatilgan. Gorizontal o'q vaqtni, vertikal o'q esa oqimni ifodalaydi. Rasmdan ko'rinib turibdiki, agar vaqtning birinchi momentida tok kuchi 6 A bo'lsa, uchinchi, ettinchi va shunga o'xshash momentlarda u ham 6 A ga teng bo'ladi.

3-rasmda yoqilgandan keyin kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim qanday o'rnatilishi ko'rsatilgan. O'z-o'zidan indüksiyon emf, elementlarning akkumulyatorining emfiga qarshi yoqish paytida yo'naltirilgan, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqimni zaiflashtiradi va shuning uchun oqimni yoqish paytida nolga teng. Keyin, vaqtning birinchi momentida oqim 2 A, ikkinchi momentda - 4 A, uchinchisida - 5 A va faqat bir muncha vaqt o'tgach, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim 6 A ni tashkil qiladi.

Shakl 3. O'z-o'zidan induktiv emfni hisobga olgan holda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim o'sishi grafigi	Shakl 4. O'z-o'zidan induksion EMF kontaktlarning zanglashiga olib kirish paytida kuchlanish manbasining EMF bilan bir xil yo'nalishda yo'naltiriladi.

Zanjir ochilganda (4-rasm), yo'nalishi bitta o'q bilan ko'rsatilgan yo'qolgan oqim uning magnit maydonini kamaytiradi. Bu maydon ma'lum bir qiymatdan nolga tushib, yana o'tkazgichni kesib o'tadi va unda o'z-o'zidan induksiya emfini keltirib chiqaradi.

Indüktansli elektr davri o'chirilganda, o'z-o'zidan induktiv emf kuchlanish manbasining emf bilan bir xil yo'nalishda yo'naltiriladi. O'z-o'zidan induktsiya EMFning yo'nalishi 4-rasmda qo'sh o'q bilan ko'rsatilgan. O'z-o'zidan indüksiyon emfning ta'siri natijasida kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim darhol yo'qolmaydi.

Shunday qilib, o'z-o'zidan paydo bo'lgan emf har doim uni keltirib chiqargan sababga qarshi qaratilgan. Ushbu xususiyatni qayd etib, ular o'z-o'zidan induksiya EMF tabiatda reaktiv ekanligini aytishadi.

Grafik jihatdan, bizning davrimizdagi oqimning o'zgarishi, u yopiq bo'lganda va keyinchalik sakkizinchi momentda ochilganda o'z-o'zidan induktiv emfni hisobga olgan holda, 5-rasmda ko'rsatilgan.

Shakl 5. O'z-o'zidan induksiya emfni hisobga olgan holda, zanjirdagi oqimning ko'tarilishi va pasayishi grafigi	Shakl 6. Zanjir ochilganda induksion oqimlar

Ko'p sonli burilishlar va massiv po'lat yadrolarni o'z ichiga olgan yoki ular aytganidek, yuqori indüktansga ega bo'lgan davrlarni ochganda, o'z-o'zidan induktiv emf kuchlanish manbasining emfidan bir necha baravar ko'p bo'lishi mumkin. Keyin, ochilish vaqtida, pichoq va kalitning sobit qisqichi orasidagi havo bo'shlig'i buziladi va natijada paydo bo'lgan elektr yoyi kalitning mis qismlarini eritadi va agar kalitda hech qanday korpus bo'lmasa, u mumkin. odamning qo'llarini yoqish (6-rasm).

Devrenning o'zida o'z-o'zidan indüksiyon EMF bobinlarning burilish izolatsiyasini buzishi mumkin va hokazo. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun ba'zi kommutatsiya qurilmalari o'chirilganda elektromagnit o'rashni qisqa tutashuvga olib keladigan maxsus kontakt shaklida o'z-o'zidan indüksiyon EMF dan himoya qiladi.

Shuni hisobga olish kerakki, o'z-o'zidan induktsiya EMF nafaqat kontaktlarning zanglashiga olib, o'chirilgan paytlarida, balki oqimdagi har qanday o'zgarishlarda ham o'zini namoyon qiladi.

O'z-o'zidan indüksiyon emfning kattaligi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqimning o'zgarish tezligiga bog'liq. Shunday qilib, masalan, agar bitta kontaktlarning zanglashiga olib keladigan bo'lsa, 1 soniya ichida kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim 50 dan 40 A ga (ya'ni 10 A ga), boshqa holatda esa 50 dan 20 A ga (ya'ni, tomonidan) o'zgargan bo'lsa. 30 A ), keyin ikkinchi holatda kontaktlarning zanglashiga olib uch barobar ko'p o'z-o'zidan indüksiyon emf induktsiya qilinadi.

O'z-o'zidan induktiv emfning kattaligi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan induktivligiga bog'liq. Yuqori induktivlikka ega bo'lgan sxemalar generatorlar, elektr motorlar, transformatorlar va po'lat yadroli indüksiyon bobinlarining o'rashlari hisoblanadi. To'g'ridan-to'g'ri o'tkazgichlar pastroq induktivlikka ega. Qisqa to'g'ridan-to'g'ri o'tkazgichlar, akkor lampalar va elektr isitish moslamalari (pechkalar, pechkalar) deyarli indüktansa ega emas va ulardagi o'z-o'zidan induktiv emf paydo bo'lishi deyarli kuzatilmaydi.

Zanjirga kirib boradigan va undagi o'z-o'zidan induksiya emfini induktsiya qiladigan magnit oqim kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqimga mutanosibdir:

F = L × I ,

Qayerda L- mutanosiblik koeffitsienti. U induktivlik deb ataladi. Induktivlik o'lchamini aniqlaymiz:

Ohm × sek aks holda Genri (Hn) deb ataladi.

1 Genri = 10 3; millihenri (mH) = 10 6 mikrogenri (µH).

Genrixdan tashqari induktivlik santimetrda o'lchanadi:

1 Genri = 10 9 sm.

Masalan, 1 km telegraf liniyasining induktivligi 0,002 H ga teng. Katta elektromagnitlarning o'rashlarining induktivligi bir necha yuz henryga etadi.

Agar halqa oqimi D ga o'zgarsa i, u holda magnit oqim D F qiymatiga o'zgaradi:

D F = L × Δ i .

Zanjirda paydo bo'ladigan o'z-o'zidan induktsiya EMF ning kattaligi (o'z-o'zidan induksiya EMF formulasi) teng bo'ladi:

Agar oqim vaqt o'tishi bilan bir xilda o'zgarsa, ifoda doimiy bo'ladi va uni ifoda bilan almashtirish mumkin. Keyin kontaktlarning zanglashiga olib keladigan o'z-o'zidan induksiya emf ning mutlaq qiymatini quyidagicha topish mumkin:

Oxirgi formulaga asoslanib, biz induktivlik birligini aniqlashimiz mumkin - Genri:

O'tkazgich 1 H induktivlikka ega, agar oqimning 1 sekundda 1 A ga bir xil o'zgarishi bilan unda 1 V o'z-o'zidan induktiv emf paydo bo'lsa.

Yuqorida ko'rib turganimizdek, o'z-o'zidan indüksiyon emf to'g'ridan-to'g'ri oqim pallasida faqat uni yoqish, o'chirish va har doim o'zgarganda sodir bo'ladi. Agar sxema o'zgarmagan bo'lsa, u holda o'tkazgichning magnit oqimi doimiy bo'ladi va o'z-o'zidan induksiya emf paydo bo'lishi mumkin emas (chunki . Zanjirdagi oqim o'zgarishi momentlarida, o'z-o'zidan induksiya emf oqimining o'zgarishiga xalaqit beradi, ya'ni unga qandaydir qarshilik ko'rsatadi.

Ko'pincha amaliyotda indüktans (elektr o'lchash asboblariga qo'shimcha qarshilik, vilka reostatlarining qarshiligi va boshqalar) bo'lmagan lasan qilish kerak bo'lgan holatlar mavjud. Bunday holda, bifilyar o'rash ishlatiladi (7-rasm)

Chizmadan ko'rinib turibdiki, qo'shni o'tkazgichlarda oqimlar qarama-qarshi yo'nalishda oqadi. Shunday qilib, qo'shni o'tkazgichlarning magnit maydonlari bir-birini bekor qiladi. Bobinning umumiy magnit oqimi va induktivligi nolga teng bo'ladi. Induktivlik tushunchasini yanada chuqurroq tushunish uchun mexanika sohasidan misol keltiramiz.

Fizikadan ma'lumki, Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, jismning kuch ta'sirida olgan tezlashishi kuchning o'ziga proportsional va tananing massasiga teskari proportsionaldir:

Keling, oxirgi formulani emfning mutlaq qiymatini olib, o'z-o'zidan paydo bo'lgan emf formulasi bilan taqqoslaylik:

Agar bu formulalarda vaqt o'tishi bilan tezlikning o'zgarishi tokning vaqt bo'yicha o'zgarishiga, mexanik kuch o'z-o'zidan induksiyaning elektromotor kuchiga o'xshatilgan bo'lsa, u holda tananing massasi zanjirning induktivligiga mos keladi.

Bir tekis chiziqli harakat bilan a= 0, shuning uchun F= 0, ya'ni jismga hech qanday kuch ta'sir qilmasa, uning harakati to'g'ri chiziqli va bir xil bo'ladi (Nyutonning birinchi qonuni).

DC davrlarida oqim qiymati o'zgarmaydi va shuning uchun e L = 0.

• Induktivlik

Induktivlik

• Hozirgi I, yopiq halqada oqadi, o'z atrofida magnit maydon hosil qiladi B .

• F ~ I.

• proporsionallik koeffitsienti qayerda L chaqirdi zanjir induktivligi .

O'z-o'zini induktsiya hodisasi

• Joriy o'zgarganda I magnit maydon u kontaktlarning zanglashiga olib keladigan o'zgarishlarni keltirib chiqaradi. Natijada, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan emf induktsiya qilinadi.

• Bu jarayon deyiladi o'z-o'zini induktsiya qilish .

• SI tizimida induktivlik Genrida o'lchanadi: [ L] = Gn = Vb/A = V s/A.

O'z-o'zini induktsiya hodisasi

• E.m.f. induksiya E i tashqi magnit maydon tomonidan yaratilgan.

• E.m.f. O'z-o'zini induktsiya qilish E S o'zining magnit maydoni o'zgarganda hosil bo'ladi.

• Umuman olganda, pastadir indüktansı L ga bog'liq

• 1) konturning geometrik shakli va uning o'lchamlari;

• 2) zanjir joylashgan muhitning magnit o'tkazuvchanligi.

• Elektrostatikada induktivlikning analogi elektr sig'imidir BILAN shakli, hajmi, dielektrik o'tkazuvchanligiga bog'liq bo'lgan yagona o'tkazgich ε muhit.

• L = const, magnit o'tkazuvchanligi bo'lsa μ muhit va konturning geometrik o'lchamlari doimiydir.

O'z-o'zini induksiya qilish uchun Faraday qonuni

• Faraday qonunidagi minus belgisi, Lenz qoidasiga muvofiq, induktivlikning mavjudligini bildiradi. L oqimning sekinroq o'zgarishiga olib keladi I zanjirda.

Agar oqim bo'lsa I keyin ortadi dI/dt> 0 va shunga mos ravishda E S < 0, т.е. ток самоиндукции IS oqim tomon yo'naltirilgan I

• Agar oqim bo'lsa I keyin ortadi dI/dt> 0 va shunga mos ravishda E S < 0, т.е. ток самоиндукции IS oqim tomon yo'naltirilgan I tashqi manba va uning o'sishini sekinlashtiradi.

• Agar oqim bo'lsa I keyin kamayadi dI/dt< 0 и, соответственно, ES> 0, ya'ni. o'z-o'zidan induksiya oqimi IS kamayib borayotgan oqim bilan bir xil yo'nalishga ega I tashqi manba va uning kamayishini sekinlashtiradi.

^ O'z-o'zini induksiya qilish uchun Faraday qonuni

• Agar sxema ma'lum bir indüktansga ega bo'lsa L, keyin oqimdagi har qanday o'zgarish I qanchalik sekinlashsa, shuncha ko'p L kontur, ya'ni. sxemaga ega elektr inertsiya .

Solenoid induktivligi

• Induktivlik L faqat sxemaning geometrik o'lchamlari va magnit o'tkazuvchanligiga bog'liq μ muhit.

• FN– orqali magnit induksiya oqimi N burilishlar,

• F = B.S.- yostiq orqali magnit oqim S, bir burilish bilan cheklangan.

Solenoid induktivligi

• Solenoid maydoni:

• l- solenoid uzunligi;

• n = N/ l– elektromagnit uzunligi birligiga burilishlar soni.

• (2) (1):

• Lenz qoidasiga ko'ra, induktivlikni o'z ichiga olgan zanjirda oqimni yoqish va o'chirishda L, o'z-o'zidan induksiya oqimi paydo bo'ladi IS, bu oqimning o'zgarishiga yo'l qo'ymaslik uchun yo'naltirilgan I zanjirda.

Qo'shimcha oqimlar

• Kalit TO homilador 1 :

• Kalit TO homilador 2 (ochiq elektron):

• E paydo bo'ladi S va undan kelib chiqadigan oqim

Qo'shimcha oqimlar

• doimiy chaqiriladi dam olish vaqti – joriy kuch bo'lgan vaqt I ichida kamayadi e bir marta.

• Ko'proq L, ko'proq τ , va oqim qanchalik sekinroq kamayadi I.

Qo'shimcha oqimlar

• Da zanjirning yopilishi tashqi emfga qo'shimcha ravishda. E emf paydo bo'ladi. O'z-o'zini induktsiya qilish E S.

Qo'shimcha oqimlar

• Yopilish vaqtida t= 0 oqim I= 0, o'zgaruvchi a 0 = – I 0, o'z vaqtida t joriy quvvat I, o'zgaruvchan a =I – I 0

Qo'shimcha oqimlar

• I 0 - barqaror oqim.

• Oqimning o'rnatilishi qanchalik tez bo'lsa, shunchalik kichikroq bo'ladi L sxema va uning katta qarshiligi R

Yopish va sindirishning qo'shimcha oqimlari

• Chunki batareyaning qarshiligi r odatda kichik bo'lsa, biz buni taxmin qilishimiz mumkin R R 0, qayerda

• R 0 - EMF manbasining qarshiligini hisobga olmagan holda zanjir qarshiligi. Barqaror oqim

R 0 gacha R.

• ● dan zanjir qarshiligining bir zumda oshishi R 0 gacha R.

• Barqaror oqim edi

• Da manbani o'chirish e.m.f.

• (ochiq elektron) oqim qonunga muvofiq o'zgaradi

• E.m.f.ning kattaligi. o'z-o'zini induktsiya qilish

RR>>R 0), keyin E S

• Agar sxema juda yuqori tashqi qarshilikka qarshi o'tsa R, masalan, zanjir uziladi ( R>>R 0), keyin E S ulkan bo'lishi mumkin va kalitning ochiq uchlari orasida voltaik yoy hosil bo'ladi.

e.m.f. o'z-o'zini induktsiya qilish

• Induktivligi yuqori bo'lgan zanjirda E S ko'proq emf bo'lishi mumkin. Izolyatsiyaning buzilishi va uskunaning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin bo'lgan sxemaga kiritilgan E manbai.

• Shuning uchun qarshilik asta-sekin kontaktlarning zanglashiga olib kirishi kerak, bu nisbatni kamaytiradi dI /dt.

O'zaro induktsiya

• 1-sxemada hosil bo'lgan magnit oqim 2-konneksiyaga kiradi:

• L 21 - mutanosiblik koeffitsienti.

• Agar I 1 o'zgaradi, keyin 2-davrda emf induktsiya qilinadi.

O'zaro induktsiya

• Xuddi shunday, agar sxema 2 o'zgarsa I 2, keyin birinchi pallada magnit oqimning o'zgarishi emfni keltirib chiqaradi:

Imkoniyatlar L 12 = L 21 – o'zaro induktivlik konturlarga bog'liq

• 1. geometrik shakl,

• 2. o'lchamlar,

• 3. o'zaro pozitsiya,

• 4. muhitning magnit o'tkazuvchanligi μ .

Umumiy toroidal yadrodagi ikkita sariq uchun

• N 1, N 2 - mos ravishda birinchi va ikkinchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan burilishlar soni;

• l- o'rta chiziq bo'ylab yadro uzunligi (toroid),

• S- asosiy bo'lim.

Transformator - bitta umumiy yadroga o'ralgan ikki yoki undan ortiq sariqlardan tashkil topgan qurilma.

• AC kuchlanishini oshirish yoki kamaytirish uchun xizmat qiling:

• transformatsiya nisbati.

• Strukturaviy ravishda transformatorlar magnit maydon deyarli to'liq yadroda to'plangan tarzda yaratilgan.

• Ko'pgina transformatorlarda ikkilamchi o'rash birlamchi o'rashning ustiga o'raladi.

Avtotransformator - bitta o'rashdan iborat transformator.

• Ko'paytirish:

• 1-2 U ta'minlangan, 1-3 U olib tashlandi.

• Pastga tushirish:

• 1-3 U ta'minlangan, 1-2 U olib tashlandi.

Teri ta'siri

• O'zgaruvchan tok o'tkazgichdan o'tganda, o'tkazgich ichidagi magnit maydon o'zgaradi. O'tkazgichda vaqt o'zgaruvchan magnit maydon hosil bo'ladi o'z-o'zidan induksion girdab oqimlari .

Teri ta'siri

• Girdap oqimlarining tekisliklari o'tkazgichning o'qi orqali o'tadi.

• Lenz qoidasiga ko'ra, girdab oqimlari asosiy oqimning o'tkazgich ichida o'zgarishiga to'sqinlik qiladi va uning sirt yaqinida o'zgarishiga yordam beradi.

• O'zgaruvchan tok uchun o'tkazgich ichidagi qarshilik sirtdagi qarshilikdan kattaroqdir R ichida > R tepada

Teri ta'siri

• O'zgaruvchan tokning zichligi kesma bo'ylab bir xil emas:

• jmax yuzada, jmin o'qda ichkarida.

• Bu hodisa deyiladi teri ta'siri .

Teri ta'sirining oqibatlari

• RF oqimlari nozik sirt qatlami orqali oqadi, shuning uchun ular uchun o'tkazgichlar ichi bo'sh bo'lib, tashqi yuzaning bir qismi kumush bilan qoplangan.

Ilova:

• yuqori chastotali oqimlar (HF) bilan qizdirilganda, faqat sirt qatlami isitiladigan metallarning sirtini mustahkamlash usuli.

Magnit maydon energiyasi. Volumetrik magnit maydon energiya zichligi

• Magnit maydonning energiyasi bu maydonni yaratish uchun oqim tomonidan sarflangan ishga teng.

• Induksiya hodisalari tufayli ishlash

Magnit maydon energiyasi

• Ish dA miqdori bo'yicha magnit oqimini o'zgartirishga sarflanadi dF.

• Magnit oqim yaratish ustida ishlang F:

Volumetrik magnit maydon energiya zichligi

• Biz topamiz ω masalan, solenoid

Biz allaqachon tok o'tkazuvchi o'tkazgich yaqinida magnit maydon paydo bo'lishini o'rganib chiqdik. Shuningdek, biz o'zgaruvchan magnit maydon oqim hosil qilishini (elektromagnit induksiya hodisasi) o'rganib chiqdik. Keling, elektr zanjirini ko'rib chiqaylik. Ushbu sxemada oqim kuchi o'zgarganda, magnit maydon o'zgaradi, buning natijasida qo'shimcha induksiyalangan oqim. Bu hodisa deyiladi o'z-o'zini induktsiya qilish, va bu holatda paydo bo'ladigan oqim deyiladi o'z-o'zidan induksiya oqimi.

O'z-o'zini induktsiya hodisasi- bu zanjirning o'zida oqim kuchining o'zgarishi natijasida hosil bo'lgan o'tkazgich zanjirida EMF paydo bo'lishi.

Loop induktivligi uning shakli va o'lchamiga, atrof-muhitning magnit xususiyatlariga bog'liq va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim kuchiga bog'liq emas.

O'z-o'zidan induktsiya emf quyidagi formula bilan aniqlanadi:

O'z-o'zidan induksiya hodisasi inersiya hodisasiga o'xshaydi. Mexanikada harakatlanayotgan jismni bir zumda to'xtatib bo'lmaganidek, tok o'z-o'zidan induksiya hodisasi tufayli bir zumda ma'lum bir qiymatga ega bo'lolmaydi. Agar oqim manbaiga parallel ravishda ulangan ikkita bir xil lampalardan tashkil topgan zanjirda ikkinchi chiroq bilan ketma-ket ulangan bo'lsa, kontaktlarning zanglashiga olib yopilganda, birinchi chiroq deyarli darhol yonadi, ikkinchisi esa sezilarli kechikish bilan yonadi.

O'chirish ochilganda, oqim kuchi tezda pasayadi va natijada o'z-o'zidan indüksiyon emf magnit oqimining pasayishiga to'sqinlik qiladi. Bunday holda, induksiyalangan oqim asl oqim bilan bir xil tarzda yo'naltiriladi. O'z-o'zidan paydo bo'lgan emf tashqi emfdan ko'p marta ko'p bo'lishi mumkin. Shuning uchun, yorug'lik o'chirilganda lampochkalar juda tez-tez yonib ketadi.