§ 17. Самоиндукция

Явление самоиндукции

1. Индукционный ток возникает в проводнике и в том случае, когда магнитное поле изменяется вследствие изменения силы тока в самом проводнике. Так, при изменении силы тока в цепи, содержащей катушку, изменяется магнитный поток, пронизывающий эту катушку. Изменение магнитного потока, согласно закону электромагнитной индукции, приводит к появлению вихревого электрического поля. Такое поле вызывает индукционный ток в той же самой катушке, в которой течёт ток, порождающий изменяющееся магнитное поле.

Явление возникновения индукционного электрического тока в замкнутом проводнике при изменении в нём силы тока называют явлением самоиндукции.

Явление самоиндукции можно проиллюстрировать с помощью простого опыта. Соберём электрическую цепь, содержащую две параллельно соединённые одинаковые лампы. Одна лампа подключена к источнику тока через резистор, последовательно со второй лампой включена катушка с большим числом витков и железным сердечником (рис. 67). При замыкании цепи лампа 2 загорается с заметным запаздыванием, в то время как лампа 1 начинает светить практически мгновенно. При размыкании цепи лампа 1 гаснет сразу, а лампа 2 — постепенно. Причина этих явлений — самоиндукция.

самоиндукция

При нарастании силы тока возникает вихревое электрическое поле, по правилу Ленца препятствующее этому нарастанию, поэтому лампа, соединённая с катушкой, загорается не сразу. При убывании силы тока, наоборот, вихревое поле поддерживает ток в цепи, и лампа, соединённая с катушкой, гаснет позже, чем соединённая с источником тока через резистор.

Явление самоиндукции аналогично явлению инерции в механике. Действительно, инерция проявляется в том, что под действием силы тело не может мгновенно разогнаться. Движущееся же с некоторой скоростью тело нельзя мгновенно остановить. Точно так же за счёт явления самоиндукции сила тока при замыкании цепи нарастает постепенно и не сразу приобретает определённое значение. При размыкании цепи ток не сразу прекращается.

Продолжение >>>