Явление самоиндукции

Вследствие явления электромагнитной индукции ток в катушке обладает своего рода инертностью. Она проявляется в том, что ток в катушке нельзя изменить мгновенно¹. Убедимся в этом.

¹ Напомним, что инертность тела в механике проявляется в том, что нельзя мгновенно изменить его скорость.

Поставим опыт

Соберём электрическую цепь по схеме, изображённой на рисунке 7.1 (на этом рисунке показано также, как обозначают на схемах катушку в электрической цепи).

Рис. 7.1

Для наглядности опыта желательно взять катушку, содержащую большое число витков, с ферромагнитным сердечником².

² Ферромагнитный сердечник обозначают на схемах отрезком, параллельным обозначению катушки.

При замыкании ключа лампа не загорается сразу полным накалом, а разгорается постепенно, в течение нескольких секунд.

Что же «мешает» нарастанию тока в цепи?

Вспомним, что ток создаёт магнитное поле в катушке. Его магнитные линии пронизывают катушку, и при увеличении силы тока магнитный поток через катушку увеличивается. При этом, согласно закону электромагнитной индукции, возникает ЭДС индукции. Её называют ЭДС самоиндукции, поскольку она возникает вследствие изменения силы тока в самом проводнике.

Согласно правилу Ленца ЭДС индукции противодействует изменению магнитного потока. В данном случае изменение магнитного потока обусловлено изменением силы тока, поскольку магнитный поток создаётся током в цепи. Следовательно, ЭДС самоиндукции противодействует изменению силы тока. В случае, изображённом на рисунке 7.1, ЭДС самоиндукции противодействует ЭДС источника постоянного тока. Поэтому сила тока в цепи будет нарастать постепенно (рис. 7.2).

Рис. 7.2

Окончание >>>