Kaj je samoinducirana emf?

Po Faradayevem zakonu ℰ je= – . Če je F = LI, nato ℰ je= = – . Pod pogojem, da se induktivnost vezja med spremembo toka ne spremeni (tj. Geometrijske dimenzije vezja in magnetne lastnosti medija se ne spremenijo), potem

ℰ je = – . (13.2)

Iz te formule je razvidno, da če je induktivnost tuljave L je dovolj velik, čas spremembe toka pa kratek, potem je vrednost ℰ je lahko doseže veliko vrednost in preseže EMF tokovnega vira, ko se tokokrog odpre. Točno to je učinek, ki smo ga opazili v poskusu 1.

Iz formule (13.2) lahko izrazimo L:

L = – ℰ je/(D jaz/D t),

tiste. induktivnost ima še eno fizični pomen: številčno je enaka EMF samoindukcije pri hitrosti spremembe toka skozi tokokrog 1 A v 1 s.

Bralec: Potem pa se izkaže, da je dimenzija induktivnosti

[L] = Gn = .

STOP! Odločite se sami: A3, A4, B3–B5, C1, C2.

Problem 13.2. Kolikšna je induktivnost tuljave z železnim jedrom, če v času D t= 0,50 s se je tok v tokokrogu spremenil od jaz 1 = = 10,0 A prej jaz 2 = 5,0 A in nastala samoinduktivna emf v velikosti je enaka |ℰ je| = 25 V?

Odgovori: L = ℰ je» 2,5 Gn.

STOP! Odločite se sami: A5, A6, B6.

Bralec: Kaj pomeni znak minus v formuli (13.2)?

riž. 13.6

Avtor: Razmislite o vsakem prevodnem krogu, skozi katerega teče tok. Izberimo obvozna smer kontura - v smeri urinega kazalca ali nasprotni (slika 13.6). Spomnimo se: če smer toka sovpada z izbrano smerjo obvoda, se jakost toka šteje za pozitivno, če ne, za negativno.

Trenutna sprememba D jaz = jaz con - JAZ začetek je tudi algebraična količina (negativna ali pozitivna). EMF samoindukcije je delo, ki ga opravi vrtinčno polje pri premikanju enega pozitivnega naboja vzdolž obrisa vzdolž smeri prečkanja konture. Če je intenziteta vrtinčnega polja usmerjena vzdolž smeri obvoza konture, je to delo pozitivno, če pa proti njej, je negativno. Tako znak minus v formuli (13.2) kaže, da so vrednosti D jaz in ℰ ima vedno različne znake.

Pokažimo to s primeri (slika 13.7):

A) jaz> 0 in D jaz> 0, kar pomeni ℰ je < 0, т.е. ЭДС самоиндукции «включена» навстречу направлению обхода;

b) jaz> 0 in D jaz < 0, значит, ℰje >

V) jaz < 0, а D|jaz|> 0, tj. modul toka narašča, sam tok pa postaja vse bolj negativen. Torej D jaz < 0, тогда ℰje> 0, tj. EMF samoindukcije se "vklopi" vzdolž smeri obvoda;

G) jaz < 0, а D|jaz| < 0, т.е. модуль тока уменьшается, а сам ток становится все «менее отрицательным». Значит, Djaz> 0, nato ℰ je < 0, т.е. ЭДС самоиндукции «включена» навстречу направлению обхода.

Pri težavah, če je mogoče, izberite smer obvoda, tako da je tok pozitiven.

Problem 13.3. V vezju na sl. 13,8, in L 1 = 0,02 H in L 2 = 0,005 Gn. Na neki točki tok jaz 1 = 0,1 A in narašča s hitrostjo 10 A/s, tok pa jaz 2 = 0,2 A in narašča s hitrostjo 20 A/s. Poiščite odpor R.

	a b riž. 13.8 Rešitev. Ker oba toka naraščata, se v obeh tuljavah pojavi samoindukcijska emf ℰ je 1
L 1 = 0,02 H L 2 = 0,005 Hn jaz 1 = 0,1 A jaz 2 = 0,2 A D jaz 1/D t= 10 A/s D jaz 2/D t= 20 A/s
R= ?

in ℰ je 2 povezana proti toku jaz 1 in jaz 2 (slika 13.8, b), Kje

|ℰ je 1 | = ; |ℰ je 2 | = .

Izberimo smer kroga v smeri urinega kazalca (glej sliko 13.8, b) in uporabi drugo Kirchhoffovo pravilo

–|ℰ je 1 | + |ℰ je 2 | = jaz 1 R–I 2 R ,

R = |ℰ je 2 | – |ℰ je 1 | / (jaz 1 - JAZ 2) = =

1 Ohm.

Odgovori: R = » 1 Ohm.

STOP! Odločite se sami: B7, B8, C3.

Problem 13.4. Uporovna tuljava R= 20 Ohmov in induktivnost L= 0,010 H je v izmeničnem magnetnem polju. Ko se je magnetni pretok, ki ga ustvari to polje, povečal za DF = 0,001 Wb, se je tok v tuljavi povečal za D jaz = 0,050 A. Kolikšen naboj je v tem času prešel skozi tuljavo?

riž. 13.9

dukcije |ℰ je| = . Poleg tega ℰ je"vklopljen" proti ℰ jaz, saj se je tok v tokokrogu povečal (slika 13.9).

Vzemimo smer prečkanja kroga v smeri urinega kazalca. Nato po drugem Kirchhoffovem pravilu dobimo:

|ℰ jaz| – |ℰ je| = IR ,

jaz = (|ℰ jaz| – |ℰ je|)/R = .

Napolniti q, šel skozi tuljavo v času D t, je enako

q = jaz D t =

Odgovori: 25 µC.

STOP! Odločite se sami: B9, B10, C4.

Problem 13.5. Tuljava z induktivnostjo L in električni upor R prek ključa priključen na tokovni vir z EMF ℰ . V trenutku t= 0 ključ je zaprt. Kako se tok spreminja skozi čas? jaz v tokokrogu takoj po zaprtju ključa? Skozi dolgo časa po zaprtju? Oceniti značilen čas t poveča tok v takem tokokrogu. Notranji upor tokovnega vira lahko zanemarimo.

riž. 13.10

riž. 13.11

Takoj po zapiranju ključa jaz= 0, tako da lahko upoštevamo » ℰ /L, tj. tok se poveča s konstantna hitrost (jaz = (ℰ /L)t;riž. 13.11).

Elektromagnetna indukcija je ustvarjanje električnega toka z magnetnimi polji, ki se spreminjajo skozi čas. Faradayevo in Henryjevo odkritje tega pojava je vneslo določeno simetrijo v svet elektromagnetizma. Maxwellu je uspelo zbrati znanje o elektriki in magnetizmu v eno teorijo. Njegova raziskava je napovedala obstoj elektromagnetni valovi pred eksperimentalnimi opazovanji. Hertz je dokazal njihov obstoj in človeštvu odprl dobo telekomunikacij.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/1-14-210x140..jpg 614w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Faradayevi poskusi

Faradayev in Lenzov zakon

Električni tokovi ustvarjajo magnetne učinke. Ali je možno, da magnetno polje ustvari električno? Faraday je odkril, da želeni učinki nastanejo zaradi sprememb v magnetnem polju skozi čas.

Ko vodnik prečka izmenični magnetni tok, se v njem inducira elektromotorna sila, ki povzroči električni tok. Sistem, ki ustvarja tok, je lahko trajni magnet ali elektromagnet.

Fenomen elektromagnetna indukcija urejata dva zakona: Faradayev in Lenzov.

Lenzov zakon nam omogoča, da karakteriziramo elektromotorno silo glede na njeno smer.

Pomembno! Smer induciranega EMF je takšna, da se tok, ki ga povzroča, upira vzroku, ki ga povzroča.

Faraday je opazil, da se jakost induciranega toka poveča, ko se število hitreje spreminja daljnovodi, ki prečka konturo. Z drugimi besedami, emf elektromagnetne indukcije je neposredno odvisen od hitrosti gibajočega se magnetnega toka.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/2-10-768x454..jpg 960w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

inducirana emf

Formula za inducirano emf je definirana kot:

E = - dФ/dt.

Znak "-" prikazuje, kako je polarnost inducirane emf povezana s predznakom fluksa in spreminjajoče se hitrosti.

Dobimo splošno formulacijo zakona elektromagnetne indukcije, iz katere lahko izpeljemo izraze za posebne primere.

Gibanje žice v magnetnem polju

Ko se žica dolžine l premika v MF z indukcijo B, se v njej inducira emf, sorazmeren njeni linearni hitrosti v. Za izračun EMF se uporablja formula:

• pri gibanju prevodnika pravokotno na smer magnetno polje:

E = - B x l x v;

• v primeru gibanja pod drugačnim kotom α:

E = — B x l x v x sin α.

Inducirana emf in tok bosta usmerjena v smeri, ki jo najdemo s pravilom desna roka: postavite roko pravokotno na silnice magnetnega polja in usmerite palec v smeri gibanja prevodnika lahko ugotovite smer EMF s preostalimi štirimi izravnanimi prsti.

Jpg?x15027" alt="Premikanje žice v MP" width="600" height="429">!}

Premikanje žice v MP

Rotacijski kolut

Delovanje generatorja električne energije temelji na vrtenju tokokroga v MP z N obrati.

EMF se v električnem tokokrogu inducira vsakič, ko ga prečka magnetni tok, v skladu z definicijo magnetnega pretoka Ф = B x S x cos α (magnetna indukcija, pomnožena s površino, skozi katero prehaja MF, in kosinusom oblikovanega kota z vektorjem B in pravokotno premico na ravnino S).

Iz formule sledi, da se F spremeni v naslednjih primerih:

• Spremembe jakosti MF – vektor B;
• območje, omejeno s konturo, se spreminja;
• orientacija med njimi, določena s kotom, se spremeni.

V prvih Faradayevih poskusih so bili inducirani tokovi pridobljeni s spreminjanjem magnetnega polja B. Vendar pa je mogoče inducirati emf brez premikanja magneta ali spreminjanja toka, ampak preprosto z vrtenjem tuljave okoli svoje osi v MF. V tem primeru se magnetni pretok spremeni zaradi spremembe kota α. Ko se tuljava vrti, prečka MF linije in pojavi se EMF.

Če se tuljava enakomerno vrti, ta periodična sprememba povzroči periodično spremembo magnetnega pretoka. Ali število prečkanih poljskih linij MP vsako sekundo enake vrednosti v rednih intervalih.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/4-10-768x536..jpg 900w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Vrtenje konture v MP

Pomembno! Inducirana elektronska sila se skozi čas spreminja skupaj z orientacijo iz pozitivne v negativno in obratno. Grafična predstavitev EMF je sinusna črta.

Za formulo za EMF elektromagnetne indukcije se uporablja naslednji izraz:

E = B x ω x S x N x sin ωt, kjer je:

• S – območje, omejeno z enim obratom ali okvirjem;
• N – število zavojev;
• ω – kotna hitrost, s katero se tuljava vrti;
• B – MP indukcija;
• kot α = ωt.

V praksi imajo alternatorji pogosto tuljavo, ki miruje (stator), medtem ko se okoli nje vrti elektromagnet (rotor).

Samoinducirana emf

Ko izmenični tok teče skozi tuljavo, ustvari izmenični MF, ki ima spreminjajoč se magnetni tok, ki inducira emf. Ta učinek se imenuje samoindukcija.

Ker je MF sorazmeren s trenutno jakostjo, potem:

kjer je L induktivnost (H), določena z geometrijskimi količinami: številom ovojev na enoto dolžine in dimenzijami njihovega preseka.

Za inducirano emf ima formula naslednjo obliko:

E = - L x dI/dt.

Medsebojna indukcija

Če sta dve tuljavi drug poleg drugega, se v njih inducira emf medsebojne indukcije, ki je odvisen od geometrije obeh tokokrogov in njune orientacije drug glede na drugega. Z večjo razdaljo tokokrogov se medsebojna induktivnost zmanjša, ker se zmanjša magnetni tok, ki ju povezuje.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/5-5.jpg 680w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Medsebojna indukcija

Naj bosta dve tuljavi. Tok I1 teče skozi žico ene tuljave z N1 ovoji, kar ustvarja MF, ki poteka skozi tuljavo z N2 ovoji. Nato:

1. Medsebojna induktivnost druge tuljave glede na prvo:

M21 = (N2 x F21)/I1;

1. Magnetni tok:

F21 = (M21/N2) x I1;

1. Poiščimo inducirano emf:

E2 = - N2 x dФ21/dt = - M21x dI1/dt;

1. EMF se inducira enako v prvi tuljavi:

E1 = - M12 x dI2/dt;

Pomembno! Elektromotorna sila, ki jo povzroča medsebojna indukcija v eni tuljavi, je vedno sorazmerna s spremembo električnega toka v drugi.

Medsebojno induktivnost lahko štejemo za enako:

M12 = M21 = M.

V skladu s tem je E1 = - M x dI2/dt in E2 = M x dI1/dt.

M = K √ (L1 x L2),

kjer je K sklopitveni koeficient med dvema induktivnostma.

Pojav medsebojne indukcije se uporablja v transformatorjih - električnih napravah, ki vam omogočajo spreminjanje vrednosti napetosti izmeničnega električnega toka. Naprava je sestavljena iz dveh tuljav, navitih okoli enega jedra. Tok, ki je prisoten v prvi, ustvarja spreminjajočo se MF v magnetnem krogu in električni tok v drugi tuljavi. Če je število obratov prvega navitja manjše od drugega, se napetost poveča in obratno.

Tok, katerega velikost se spreminja, vedno ustvarja spreminjajoče se magnetno polje, ki posledično vedno inducira emf. S kakršno koli spremembo toka v tuljavi (ali na splošno v prevodniku) se v njej inducira samoinduktivna emf. Ko se v tuljavi zaradi spremembe lastnega magnetnega pretoka inducira emf, je velikost tega emf odvisna od hitrosti spreminjanja toka. Večja kot je hitrost spremembe toka, večja je EMF samoindukcije. Velikost samoindukcijske emf je odvisna tudi od števila obratov tuljave, gostote njihovega navitja in velikosti tuljave. Večji kot je premer tuljave, število njenih obratov in gostota navitja, večja je samoindukcijska emf. Ta odvisnost emf samoindukcije od hitrosti spremembe toka v tuljavi, števila njegovih obratov in dimenzij je zelo pomembna v elektrotehniki. Smer emf samoindukcije je določena z Lenzovim zakonom. EMF samoindukcije ima vedno smer, v kateri preprečuje spremembo toka, ki jo je povzročil.

Svetlobna disperzija (razpad svetlobe) je pojav, ki ga povzroča odvisnost absolutnega lomnega količnika snovi od frekvence (ali valovne dolžine) svetlobe (frekvenčna disperzija) ali, kar je isto, odvisnost fazne hitrosti svetlobe v snov na valovno dolžino (ali frekvenco). Eksperimentalno ga je odkril Newton okoli leta 1672, čeprav je bil teoretično precej dobro pojasnjen veliko kasneje.

Prostorska disperzija je odvisnost tenzorja dielektrične konstante medija od valovnega vektorja. Ta odvisnost povzroča številne pojave, imenovane učinki prostorske polarizacije.

Eden najbolj ilustrativni primeri disperzija - razpad bele svetlobe pri prehodu skozi prizmo (Newtonov poskus). Bistvo pojava disperzije je razlika v hitrosti širjenja svetlobnih žarkov različnih valovnih dolžin v prozorni snovi – optičnem mediju (medtem ko je v vakuumu hitrost svetlobe vedno enaka, ne glede na valovno dolžino in s tem barvo) . Običajno je večja kot je frekvenca svetlobnega vala, večji je lomni količnik medija zanj in manjša je hitrost valovanja v mediju:

rdeča svetloba ima največjo hitrost širjenja v mediju, stopnja loma pa je najmanjša,

Pri vijolični svetlobi je hitrost širjenja v mediju minimalna, stopnja loma pa največja.

Razgradnja bele svetlobe s prizmo na spekter je znana že zelo dolgo. Vendar tega pojava pred Newtonom nihče ni mogel razumeti.

Znanstvenike, ki se ukvarjajo z optiko, je zanimalo vprašanje narave barve. Najpogostejše prepričanje je bilo, da je bela svetloba preprosta. Barvni žarki nastanejo kot posledica določenih sprememb v njem. O tem vprašanju so obstajale različne teorije, o katerih se ne bomo zadrževali.

Ob preučevanju pojava razgradnje bele svetlobe v spekter je Newton prišel do zaključka, da je bela svetloba kompleksna svetloba. Je vsota preprostih barvnih žarkov.

Newton je delal s preprosto nastavitvijo. Na oknu zatemnjene sobe je bila narejena majhna luknja. Skozi to luknjo je šel ozek snop sončne svetlobe. Na pot svetlobnega žarka je bila postavljena prizma, za prizmo pa zaslon. Na zaslonu je Newton opazil spekter, to je podolgovato podobo okrogle luknje, kot da je sestavljena iz številnih barvnih krogov. V tem primeru so imeli največji odklon vijolični žarki - en konec spektra - in najmanjši odklon - rdeči - drugi konec spektra.

Toda ta poskus še ni bil prepričljiv dokaz zapletenosti bele svetlobe in obstoja preprostih žarkov. Znano je bilo in iz tega je bilo sklepati, da se bela svetloba pri prehodu skozi prizmo ne razgradi na enostavne žarke, ampak se spremeni, kot so mnogi mislili pred Newtonom.

Težava za vstopnico št. 25

Določite energijo W magnetnega polja tuljave, ki vsebuje N = 120 ovojev, če je pri jakosti toka i = 7,5 A magnetni tok navzven enak F = 2,3 * 10^-3 Wb

Magnetni tok, ki prežema vseh N ovojev solenoida, lahko izračunamo po formuli Ф=B*S*N, vendar glede na pogoj, ki nam je dan (ob upoštevanju števila ovojev), potem energija magnetnega polje tuljave

W=Ф*i/2=2,3*10^-3*7,5/2=8,6*10^-3 J

Odgovor 8,6*10^-3 J

1. Zgradba jedra. Atomski model. Rutherfordovi poskusi.

2. Transformator. Naprava, princip delovanja, uporaba.

3. Pri izpraznitvi baterije, sestavljene iz 20 vzporedno vezanih enakih kondenzatorjev s kapaciteto 4 μF, se sprosti 10 J toplote. Ugotovite, do kolikšne potencialne razlike so bili napolnjeni kondenzatorji.

Odgovori na vstopnico št. 26

1) Atomsko jedro- osrednji del atom, v katerem je koncentrirana večina njegove mase (več kot 99,9%). Jedro je pozitivno nabito, naboj jedra določa kemijski element, ki mu atom pripada. Dimenzije jeder različnih atomov so več femtometrov, kar je več kot 10 tisočkrat manjše velikosti sam atom.

Jedrska fizika preučuje atomska jedra.

Atomsko jedro sestavljajo nukleoni - pozitivno nabiti protoni in nevtralni nevtroni, ki so med seboj povezani z močno interakcijo. Proton in nevtron imata svoj vrtilni moment (spin), ki je enak in z njim povezan magnetni moment. Edini atom, ki v jedru ne vsebuje nevtrona, je lahki vodik (protij).

Atomsko jedro, obravnavano kot razred delcev z določeno število protone in nevtrone običajno imenujemo nuklid.

Atom je delec snovi mikroskopske velikosti in mase, najmanjši del kemičnega elementa, ki je nosilec njegovih lastnosti.

Atom je sestavljen iz atomskega jedra in elektronov. Če število protonov v jedru sovpada s številom elektronov, se atom kot celota izkaže za električno nevtralen. V nasprotnem primeru ima nekaj pozitivnega ali negativnega naboja in se imenuje ion. V nekaterih primerih atome razumemo le kot električno nevtralne sisteme, v katerih je naboj jedra enak celotnemu naboju elektronov, s čimer jih razlikujemo od električno nabitih ionov.

Jedro, ki nosi skoraj vso (več kot 99,9 %) mase atoma, je sestavljeno iz pozitivno nabitih protonov in nenabitih nevtronov, ki so med seboj povezani z močno silo. Atome razvrščamo po številu protonov in nevtronov v jedru: število protonov Z ustreza serijska številka atom v periodni sistem Mendelejeva in določa njegovo pripadnost nekaterim kemični element, in število nevtronov N - na določen izotop tega elementa. Edini atom, ki v jedru ne vsebuje nevtronov, je lahki vodik (protij). Število Z določa tudi neto pozitivni električni naboj (Ze) atomskega jedra in število elektronov v nevtralnem atomu, ki določa njegovo velikost.

Atomi različne vrste v različnih količinah, povezani z medatomskimi vezmi, tvorijo molekule.

>> Samoindukcija. Induktivnost

§ 15 SAMOINDUKCIJA. INDUKTIVNOST

Samoindukcija. Če skozi tuljavo teče izmenični tok, se spremeni magnetni tok skozi tuljavo. Zato se v istem vodniku, skozi katerega teče izmenični tok, pojavi inducirana emf. Ta pojav se imenuje samoindukcija.

Pri samoindukciji ima prevodno vezje dvojno vlogo: izmenični tok v prevodniku povzroči, da se skozi površino, ki jo omejuje vezje, pojavi magnetni tok. In ker se magnetni tok s časom spreminja, se pojavi inducirana emf. V skladu z Lenzovim pravilom se v trenutku toka poveča intenzivnost vrtinca električno polje usmerjeno proti toku. Posledično v tem trenutku vrtinčno polje preprečuje povečanje toka. Nasprotno, v trenutku, ko se tok zmanjša, ga vrtinčno polje podpira.

Pojav samoindukcije lahko opazimo v preprostih poskusih. Slika 2.13 prikazuje diagram vzporedne povezave dveh enakih svetilk. Eden od njih je povezan z virom preko upora R, drugi pa zaporedno s tuljavo L, opremljeno z železnim jedrom.

Ko je ključ zaprt, prva lučka utripne skoraj takoj, druga pa z opazno zakasnitvijo. EMF samoindukcije v tokokrogu te svetilke je velik in tok ne doseže takoj največja vrednost(slika 2.14).

Pojav samoinduktivne emf ob odpiranju lahko opazimo v poskusu z vezjem, ki je shematično prikazano na sliki 2.15. Ko je stikalo odprto, se v tuljavi L pojavi samoindukcijska emf, ki ohranja začetni tok. zaradi tega v trenutku odpiranja skozi galvanometer (barvna puščica) teče tok, ki je usmerjen nasproti začetnemu toku pred odpiranjem (črna puščica). Tok, ko je tokokrog odprt, lahko preseže tok, ki teče skozi galvanometer, ko je stikalo zaprto. To pomeni, da je samoinducirana emf večja od emf baterije celic.

Vsebina lekcije zapiski lekcije podporni okvir predstavitev lekcije metode pospeševanja interaktivne tehnologije Vadite naloge in vaje samotestiranje delavnice, treningi, primeri, questi domače naloge diskusija vprašanja retorična vprašanja študentov Ilustracije avdio, video posnetki in multimedija fotografije, slike, grafike, tabele, diagrami, humor, anekdote, šale, stripi, prispodobe, izreki, križanke, citati Dodatki izvlečkičlanki triki za radovedneže jaslice učbeniki osnovni in dodatni slovar pojmov drugo Izboljšanje učbenikov in poukapopravljanje napak v učbeniku posodobitev odlomka v učbeniku, elementi inovativnosti pri pouku, nadomeščanje zastarelega znanja z novim Samo za učitelje popolne lekcije koledarski načrt za leto smernice diskusijski programi Integrirane lekcije

Ko je stikalo zaprto v tokokrogu, prikazanem na sliki 1, bo elektrika, katere smer je prikazana z enojnimi puščicami. S pojavom toka nastane magnetno polje, katerega indukcijske črte prečkajo prevodnik in v njem inducirajo elektromotorno silo (EMS). Kot je navedeno v članku "Pojav elektromagnetne indukcije", se ta EMF imenuje samoindukcijski EMF. Ker je vsaka inducirana emf po Lenzovem pravilu usmerjena proti vzroku, ki jo je povzročil, in ta vzrok bo emf baterije elementov, bo samoindukcijska emf tuljave usmerjena proti emf baterije. Smer EMF samoindukcije na sliki 1 je prikazana z dvojnimi puščicami.

Tako se tok v vezju ne vzpostavi takoj. Šele ko se vzpostavi magnetni pretok, se bo presečišče vodnika z magnetnimi črtami ustavilo in samoindukcijska emf bo izginila. Nato bo v tokokrogu tekel konstanten tok.

Slika 2 prikazuje grafični prikaz enosmernega toka. Vodoravna os predstavlja čas, vzdolž navpična os- trenutni. Iz slike je razvidno, da če je v prvem časovnem trenutku tok 6 A, bo v tretjem, sedmem in tako naprej enak tok 6 A.

Na sliki 3 je prikazano, kako se vzpostavi tok v vezju po vklopu. Samoindukcijska emf, usmerjena v trenutku vklopa proti emf baterije elementov, oslabi tok v vezju, zato je v trenutku vklopa tok enak nič. Nato je v prvem trenutku tok 2 A, v drugem trenutku - 4 A, v tretjem - 5 A, in šele čez nekaj časa se v vezju vzpostavi tok 6 A.

Slika 3. Graf naraščanja toka v vezju ob upoštevanju samoinduktivne emf	Slika 4. EMF samoindukcije v trenutku odpiranja vezja je usmerjen v isto smer kot EMF vira napetosti

Ko je vezje odprto (slika 4), bo izginjajoči tok, katerega smer je prikazana z eno puščico, zmanjšal njegovo magnetno polje. To polje, ki se zmanjša z določene vrednosti na nič, bo ponovno prečkalo prevodnik in v njem povzročilo samoindukcijsko emf.

Ko je električno vezje z induktivnostjo izklopljeno, bo samoinduktivni emf usmerjen v isto smer kot emf vira napetosti. Smer EMF samoindukcije je na sliki 4 prikazana z dvojno puščico. Zaradi delovanja samoindukcijske emf tok v vezju ne izgine takoj.

Tako je samoinducirana emf vedno usmerjena proti vzroku, ki jo je povzročil. Ob upoštevanju te lastnosti pravijo, da je samoindukcijski EMF po naravi reaktiven.

Grafično je sprememba toka v našem vezju, ob upoštevanju samoinduktivne emf, ko je zaprto in ko se nato odpre v osmem časovnem trenutku, prikazana na sliki 5.

Slika 5. Graf porasta in padca toka v vezju ob upoštevanju samoindukcijske emf	Slika 6. Indukcijski tokovi ko se tokokrog odpre

Pri odpiranju tokokrogov, ki vsebujejo veliko število zavojev in masivnih jeklenih jeder ali, kot pravijo, z visoko induktivnostjo je lahko samoinduktivni emf večkrat večji od emf vira napetosti. Nato se bo v trenutku odpiranja zračna reža med nožem in fiksno objemko stikala prekinila in nastali električni oblok bo stopil bakrene dele stikala, in če na stikalu ni ohišja, lahko opeče roke osebe (slika 6).

V samem vezju lahko EMF samoindukcije prebije izolacijo zavojev tuljav, elektromagnetov itd. Da bi se temu izognili, nekatere stikalne naprave zagotavljajo zaščito pred samoindukcijskimi EMF v obliki posebnega kontakta, ki ob izklopu povzroči kratek stik navitja elektromagneta.

Upoštevati je treba, da se samoindukcijska EMF manifestira ne le v trenutkih vklopa in izklopa vezja, temveč tudi med kakršnimi koli spremembami toka.

Velikost EMF samoindukcije je odvisna od hitrosti spremembe toka v vezju. Torej, na primer, če se je za isto vezje v enem primeru v 1 sekundi tok v vezju spremenil s 50 na 40 A (to je za 10 A), v drugem primeru pa s 50 na 20 A (to je za 30 A ), potem bo v drugem primeru v vezju inducirana trikrat večja samoindukcijska emf.

Velikost samoinduktivne emf je odvisna od induktivnosti samega vezja. Tokokrogi z visoko induktivnostjo so navitja generatorjev, elektromotorjev, transformatorjev in indukcijskih tuljav z jeklenimi jedri. Ravni vodniki imajo manjšo induktivnost. Kratki ravni vodniki, žarnice z žarilno nitko in električne grelne naprave (peči, štedilniki) praktično nimajo induktivnosti in pojav samoinduktivne emf v njih skoraj ni opaziti.

Magnetni tok, ki prodira v vezje in v njem inducira samoindukcijsko emf, je sorazmeren toku, ki teče skozi vezje:

F = L × jaz ,

Kje L- sorazmernostni koeficient. Imenuje se induktivnost. Določimo dimenzijo induktivnosti:

Ohm × s se drugače imenuje henry (Hn).

1 henry = 10 3 ; milihenri (mH) = 10 6 mikrohenri (µH).

Induktivnost, razen Henryja, se meri v centimetrih:

1 henry = 10 9 cm.

Na primer, 1 km telegrafske linije ima induktivnost 0,002 H. Induktivnost navitij velikih elektromagnetov doseže več sto henrijev.

Če se tok zanke spremeni za Δ jaz, potem se bo magnetni tok spremenil za vrednost Δ Ф:

Δ Ф = L × Δ jaz .

Velikost EMF samoindukcije, ki se pojavi v vezju, bo enaka (formula EMF samoindukcije):

Če se tok skozi čas enakomerno spreminja, bo izraz konstanten in ga je mogoče nadomestiti z izrazom. Potem absolutna vrednost EMF samoindukcije, ki nastane v vezju, je mogoče najti na naslednji način:

Na podlagi zadnje formule lahko definiramo enoto induktivnosti - henry:

Prevodnik ima induktivnost 1 H, če se pri enakomerni spremembi toka za 1 A na 1 sekundo v njem inducira samoinduktivna emf 1 V.

Kot smo videli zgoraj, se samoindukcijska emf pojavi v tokokrogu enosmernega toka samo v trenutkih njegovega vklopa, izklopa in kadar koli se spremeni. Če je velikost toka v vezju nespremenjena, je magnetni tok prevodnika konstanten in samoindukcijska emf ne more nastati (ker. V trenutkih spremembe toka v vezju samoindukcijska emf moti spreminja tok, to pomeni, da mu daje nekakšen odpor.

Pogosto se v praksi pojavljajo primeri, ko je treba izdelati tuljavo, ki nima induktivnosti (dodatni upor električnih merilnih instrumentov, upor vtičnih reostatov ipd.). V tem primeru se uporablja navitje bifilarne tuljave (slika 7)