Задания № 21, 22 · ОГЭ

Цепь с катушкой и сопротивлением

Как изменяется ток при включении и отключении цепи с катушкой
3 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Цепь с катушкой и сопротивлением — это электрическая цепь, в которой катушка с индуктивностью \(L\) соединена с резистором сопротивлением \(R\). При включении ток возрастает не сразу, а при отключении не исчезает мгновенно: катушка препятствует резкому изменению тока.

Цепь с катушкой и сопротивлением
Цепь с катушкой и сопротивлением, или RL-цепь, — электрическая цепь, содержащая индуктивность \(L\) и активное сопротивление \(R\). В такой цепи переходные процессы определяются самоиндукцией: возникающая ЭДС направлена против изменения тока.

Индуктивность характеризует способность катушки создавать ЭДС самоиндукции при изменении тока. Электрическое сопротивление ограничивает ток и превращает электрическую энергию в теплоту. Поэтому после подключения источника постоянного напряжения ток постепенно приближается к установившемуся значению \(I_0=\frac{U}{R}\).

\(L\)
индуктивность
Гн
\(R\)
сопротивление
Ом
\(U\)
напряжение
В
\(I\)
сила тока
А
\(t\)
время
с

Основные закономерности

\[U=L\frac{dI}{dt}+IR\]

При включении цепи ток начинается с нуля, если до этого цепь была разомкнута, и увеличивается по закону \(I(t)=I_0\left(1-e^{-tR/L}\right)\). При отключении источник убирают, а ток уменьшается от начального значения по закону \(I(t)=I_0e^{-tR/L}\). В обоих случаях ток через идеальную катушку не может измениться скачком.

№
Пример

Пусть \(U=12\) В, \(R=6\) Ом. После длительного подключения установившийся ток равен \(I_0=\frac{12}{6}=2\) А. Сразу после включения ток равен нулю, а затем постепенно приближается к \(2\) А. При отключении он также начнёт уменьшаться постепенно.

!
Не путайте

RL-цепь не следует смешивать с цепью с конденсатором и резистором. В RL-цепи не может скачком измениться ток, а в RC-цепи — напряжение на конденсаторе. Переходный процесс в цепи с индуктивностью описывает именно временное изменение тока до установившегося режима.

Проверь себя

Что произойдёт с током в катушке сразу после замыкания цепи, если до замыкания ток был равен нулю?

Главное за минуту

Главное

  • RL-цепь содержит катушку с индуктивностью \(L\) и сопротивление \(R\).
  • При включении ток возрастает, при отключении убывает; мгновенный скачок тока невозможен.
  • Установившийся ток при постоянном напряжении источника равен \(I_0=\frac{U}{R}\); скорость переходного процесса определяется отношением \(\frac{L}{R}\).