Ток при размыкании и замыкании цепи

Реальная катушка индуктивности обладает индуктивностью  и сопротивлением .

При размыкании цепи, в цепи возникает ток самоиндукции и согласно второму правилу Кирхгофа

.

Разделяем переменные и интегрируем:

, где

 - сила тока в момент размыкания цепи .

Получаем:

 или .

Выражение - время релаксации.

Значит, при разрыве электрической цепи с большой индукцией возникает высокое индуцированное напряжение, что может привести к возникновению искры или электрической дуги в месте разрыва.

В работе режима замыкания цепи проявляется постепенное нарастание силы тока в цепи по закону:

.

Энергия магнитного поля

При размыкании электрической цепи ток будет поддерживаться энергией магнитного поля.

При этом работа поля по перемещению заряда :

.

Полная работа:

.

Но работа совершается за счет энергии магнитного поля. Значит:

Чаще встречается запись формулы в виде:

.

Плотность энергии магнитного поля.

Исходя из определения:

.

Для соленоида  и . Следовательно:

 

.

 

СПРАВОЧНЫЙ ОТДЕЛ

     

 

 

Мгновенное значение силы тока

после замыкания цепи	после размыкания цепи

Величина		Единица
Обозначение	Наименование
	напряженность магнитного поля	А/м	А/м
I	сила тока	А (ампер)	А
	скорость изменения силы тока	A/c	A/c
n	количество витков на единицу длины соленоида
	количество витков соленоида	-	-
	длина
L	индуктивность	Гн (генри)	кг∙м2/(А2∙с2)
t	время	с	с
	скорость заряженной частицы	м/с	м/с
R	электрическое сопротивление	Ом (ом)	кг∙м2/ (А2∙с3)
	площадь сечения соленоида
W	энергия магнитного поля	Дж (джоуль)	кг∙м2/с2
w	объемная плотность энергии однородного магнитного поля	Дж/м3 (джоуль)	кг/(с2∙м)
	электродвижущая сила (эдс) электромагнитной индукции	В (вольт)	кг∙м2/ (А ∙с3)
	магнитная проницаемость среды	-	-
	магнитный поток	Вб (вебер)	кг∙м2/(А∙с2)
	потокосцепление	Вб (вебер)	кг∙м2/(А∙с2)
	электродвижущая сила самоиндукции	В	кг∙м2/(А∙с3)

 

 –  магнитная постоянная (абсолютная магнитная проницаемость вакуума)

 

[1] Вебер Вильгельм Эдуард (Weber, Wilhelm Eduard) (1804–1891), немецкий физик. Работы Вебера относятся к акустике, теплоте, молекулярной физике, земному магнетизму, стандартизировал единицы измерения электричества.

[2] Эмилий Христианович Ленц (1804-1865) — российский физик и электротехник, академик Петербургской АН (1830), ректор Санкт-Петербургского университета.

[3] Генри (Henry) Джозеф (1797—1878), американский физик. Построил мощные электромагниты и электродвигатель, открыл (1832; независимо от М. Фарадея) самоиндукцию.

---

Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 84; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!