Зіндік индукция. зара индукция. Трансформатор
Тйы контур бойымен тетін электр тогы зіні айналасында Био-Савар- Лаплас заына сйкес индукциясы токты кшіне пропорционал магнит рісін тудырады. Сондытан контурмен шектелген бет арылы тетін магнит аыныда контурдаы I ток кшіне пропорционал болады:
Ф ~ B ~ I .
Осы туелділікті
Ф = LI
рнегімен крсетуге болады, ал мндаы L пропорционалды коэффициентті
контурды индуктивтілігідеп атайды. Индуктивтілікті лшем бірлігі- генри(Гн): 1 Гн дегеніміз бойымен 1А ток ткенде 1 Вб магнит аынын тудыратын контурды индуктивтілігі.
Соленоидті индуктивтілігі мынаан те
N 2 I
0 S
Ф l
N 2
L = =
I I
= 0 S ,
l
мндаы N - орамдар саны, l - соленоидті зындыы, S - оны клдене имасыны ауданы.
зекшесіз соленоидті индуктивтілігі
L0 - ге те болсын. Егер соленоидті
зекшесі бар болса, онда оны индуктивтілігі баса болады:
L = L0 ,
мндаы - соленоид зекшесі затыны магниттік тімділігі.
Контурдаы ток кші згергенде, контурмен шектелген бет арылы тетін магнит аыныда згереді, соны салдарынан здік индукцияны э..к.-іпайда болады:
dФ d
s = - = -
(LI ) = -æL dI
dL ö
+ I ÷.
|
è dt
dt ø
Егер контурды пішіні жне ортаны магниттік тімділігі згермесе, онда
L = const , сондытан
= -L dI
s dt ,
мндаы Ленц ережесіні салдары болып табылатын минус табасы, индуктивтілікті бар болуы контурдаы ток згерісіні бседеуіне келетінін крсетеді. Егер сырты ток уаыта орай сетін болса, онда здік индукцияны тогы оан арама-арсы баытталып, оны суін баяулатады. Ал егерде сырты ток уаыта орай кемитін болса, онда здік индукция тогы онымен баыттас болады да, сырты токты кемуін бседетеді.
Тізбекті тйытау жне ажырату кезінде пайда болатын осымша токтарды здік индукцияны экстратоктарыдеп атайды. Олар сіресе индуктивтілігі лкен тізбектерде айын байалады. Ажырату экстратогыток кзіні тізбектен ажыратылан кезінде ток кші кемуіні бседеуіне келеді:
- 
R
I = I 0 e L t
Тйытау экстратогыток кзі тізбекке жаланатын кезде ток кшіні суін баяулатады:
æ - Rt ö
|
|
|
è ø
Егер екі 1 жне 2 контур біріне-бірі жаын орналасса, онда оларды
біріншісіндегі
I1 токты тудыратын магнит рісіні индукция сызытары
екінші контурмен шектелген бетті тесіп теді. Осы бет арылы тетін
Ф21
магнит аыны бірінші контурдаы
I1 ток кшіне пропорционал
мндаы
L21
Ф21 =L21 I1 ,
пропорционалды коэффициенті зара индукция коэффициенті
деп аталады.
I1 тогы згерген кезде электромагниттік индукция заына сйкес
екінші контурда пайда болатын э..к.
= - dФ21
i dt
= -L
dI
21 dt .
Сол сияты былыс контурларды рольдерін бір-бірімен ауыстыранда да
байалады. Сонда
L21
жне
L12
коэффициенттері бір біріне те жне
контурларды геометриялы пішіндеріне, оларды зара орналасуына жне оршаан ортаны магниттік тімділігіне туелді болады.
Контурларды біреуінде ток кші згерген кезде, екінші контурда индукцияны э..к.- пайда болу былысын зара индукциядеп атайды.
Айнымалы токты трлендіру шін пайдаланылатын ралды – трансформаторды -жмысы зара индукция былысына негізделген. Трансформатор бірімен-бірі темір зекше арылы индуктивті жаланан екі
орамалардан (бірінші жне екінші) трады. Бірінші орамадаы 1
э..к.- екінші
N1
орамадаы 2
э..к.-не атынасы орамалардаы орамдар саныны
N 2
атынасына те болады да трансформация коэффициентідеп аталады:
1 =N1
2 N 2
= k .
Токты магнит рісіні энергиясын сол рісті ру шін токты шыынданан жмысы арылы есептеуге болады:
I I LI 2
W = A = òIdФ =òLIdI = .
0 0 2
Токты магнит рісіні энергиясы тогы бар ткізгішті оршаан кеістікте шоырланады. Магнит рісі энергиясыны рнегін оны ішіне ріс сипаттамалары кіретіндей етіп трлендіруге болады. Ол шін энергиясы
W = 1
2 0
N 2 I 2
S
l
рнекті кмегімен есептелетін соленоидті ішіндегі біртекті магнит орісін
NI
алып арастырайы. Соленоидті магнит рісіні кернеулігі
олай болса
H = ,
l
W = 1
2 0
H 2V ,
мндаы
Sl = V
- соленоид рісіні алатын клемі.
Егер ріс біртекті болса, онда оны ішінде жиналан энергия кеістікте
траты тыыздыпен таралады:
= 1 H 2
2 0 .
Магнит рісіні кез келген нктесіндегі энергия тыыздыынбіле отыра, кез келген V клемні ішінде жиналан магнит рісіні энергиясынтабуа болады:
W = òdV
V
= 1
|
| |
H 2 dV