Катушка индуктивности
Катушка индуктивности — проводник, обычно намотанный витками, который при прохождении тока создаёт магнитное поле. Благодаря этому катушка обладает индуктивностью и препятствует резкому изменению силы тока, особенно во время переходных процессов в цепи с индуктивностью.
При увеличении или уменьшении тока магнитное поле катушки изменяется. Поэтому в ней возникает ЭДС самоиндукции, направленная так, чтобы препятствовать изменению тока. Это проявление самоиндукции. В установившемся режиме постоянного тока идеальная катушка ведёт себя почти как проводник с малым сопротивлением, но при включении и выключении цепи её действие особенно заметно.
Основная формула
Модуль напряжения на идеальной катушке при изменении тока определяется скоростью этого изменения:
Знак минус появляется в формуле для ЭДС самоиндукции: он отражает правило Ленца — возникающее действие направлено против изменения тока. Чем больше индуктивность и чем быстрее меняется ток, тем больше напряжение на катушке.
Если \(L=2\,\text{Гн}\), а ток изменился на \(3\,\text{А}\) за \(0{,}5\,\text{с}\), то \(U_L=2\cdot\frac{3}{0{,}5}=12\,\text{В}\). Катушка создаёт такое напряжение, чтобы замедлить изменение тока.
Катушка индуктивности — это физический элемент, а индуктивность — его характеристика, измеряемая в генри. Магнитное поле существует вокруг катушки с током; его свойства подробнее рассматриваются на странице магнитного поля катушки с током. Энергия, запасённая в этом поле, рассматривается отдельно.
Что произойдёт при резком увеличении тока в катушке?
Главное
- Катушка индуктивности — обмотка проводника, создающая магнитное поле и обладающая индуктивностью \(L\).
- При изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая этому изменению.
- Для идеальной катушки \(U_L=L\frac{\Delta I}{\Delta t}\); единица индуктивности — генри (Гн).