Фізика - Великий довідник школяра - 2019

Індукційні явища
Індуктивність. Енергія магнітного поля струму. Самоіндукція

Якщо магнітне поле створюється струмом у провіднику, то індукція цього поля B і магнітний потік Ф прямо пропорційні силі струму I: Ф∼В∼I. При однакових I потік Ф різний у провідниках різної форми і залежить від оточення. Форму провідників та їх оточення враховує коефіцієнт пропорційності L (індуктивність): ; (генрі).

Роль величини L в електромагнетизмі схожа на роль маси m у механіці: чим більша маса тіла, тим довше воно розганяється із стану спокою деякою силою до певної швидкості; чим більша індуктивність провідного замкненого контуру, тим триваліший процес збільшення в контурі сили струму до певного її значення під дією електрорушійної сили.

У механіці кінетичною енергією називається енергія тіла, що рухається; у магнетизмі енергія магнітного поля — це енергія зарядів, які рухаються. Бистрота руху тіла, бистрота руху заряду . Отже, знаючи формулу кінетичної енергії , можна і без виведення записати формулу енергії магнітного поля: .

Окремим випадком явища електромагнітної індукції є самоіндукція — збудження ЕРС у котушці внаслідок пропускання через неї струму, який змінюється.

Чим більша бистрота зміни струму в котушці, тим більша ЕРС в ній наводиться: . У котушках різних розмірів і форми та за умови різного оточення (наявності різних речовин всередині котушки — чи то повітря, чи то залізо) виявляється різною за однакового значення , тобто . Коефіцієнт пропорційності L у даному випадку називають коефіцієнтом самоіндукції.