Самоиндукция

ПОСТАВИМ ОПЫТ

Соберём электрическую цепь, схематически изображённую на рис. 20.3. Последовательно с лампой 1 включен резистор, а последовательно с лампой 2 — катушка с большим числом витков. Сопротивления резистора и катушки подбирают одинаковыми, чтобы после замыкания ключа обе лампы горели одинаковым накалом.

Можно заметить, что лампа 1 при замыкании ключа загорается сразу, а лампа 2 — как бы с некоторым запаздыванием. Повторяя опыт, мы видим, что это кажущееся запаздывание обусловлено тем, что накал лампы 2 увеличивается постепенно.

Демонстрация явления самоиндукции

То, что накал лампы 2, соединённой последовательно с катушкой, увеличивается постепенно, обусловлено явлением самоиндукции. Оно является частным случаем явления электромагнитной индукции.

Вследствие явления самоиндукции силу тока в катушке нельзя увеличить мгновенно. Дело в том, что при увеличении силы тока в катушке усиливается и создаваемое током магнитное поле. Но оно обладает энергией, поэтому для создания и усиления магнитного поля необходимо совершить работу (её совершает источник тока). Для совершения же работы требуется некоторое время.

Таким образом, электрическая цепь, содержащая катушку, проявляет как бы свойство инертности: в такой цепи нельзя мгновенно изменить силу тока. Это подобно тому, как из-за явления инерции нельзя мгновенно изменить скорость тела.

Самоиндукцию широко используют в технике. Например, без самоиндукции погасли бы дисплеи телевизоров и мобильных телефонов. В § 22. Электромагнитные волны мы ещё расскажем об этом.