Явление самоиндукции и его применение

Самоиндукция — это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении протекающего через контурного тока. При изменении тока в контуре возникает ЭДС самоиндукции, равная:

Знак минус в этой формуле обусловлен правилом Ленца. Электрический ток, который течет в замкнутом контуре, создает вокруг себя магнитное поле, индукция которого, согласно закону Био-Савара-Лапласа, пропорциональна току. Сцепленный с контуром магнитный поток Ф поэтому прямо пропорционален току I в контуре: (1) ,где коэффициент пропорциональности L называется индуктивностью контура.

Это явление применяется для под жига люминесцентных ламп в стандартной схеме.

Основные понятия о переменном ( синусоидальном ) токе.

Переменным током называется ток, изменяющийся во времени по величине и направлению. Переменный ток следует отличать от импульсного, изменяющегося только по величине. Законы изменения токов весьма разнообразны. Однако в основном применяется синусоидальный ток. Дело в том, что только при входном синусоидальном токе на всех участках электрической цепи с линейными сопротивлениями токи и напряжения также изменяются по закону синуса. Так получается потому, что синусоида- одна из немногих периодических функций, имеющая подобную себе производную-косинусоиду. Кроме того, при помощи математического аппарата рядов и интеграла Фурье результаты анализа синусоидальных токов можно перенести по принципу наложения на случай несинусоидальных сигналов.

Рассмотрим основные величины, характеризующие синусоидальные напряжения и токи. Представим синусоидальную функцию, например, ток в виде ,

где i(t) - мгновенное значение;

- максимальное значение или амплитуда;

- фаза.

Фаза колебания характеризует значение электрической величины в данный момент времени, однозначно определяет стадию периодического процесса. Фаза линейно растет во времени с угловой скоростью w, которая называется угловой частотой и измеряется в рад/с.

Значение фазы при t=0, равное y _i, называется начальной фазой.

Наименьший интервал времени, через который повторяется периодическая функция, называется периодом. Периоду синусоидальной функции 2 в радианах соответствует период Т в секундах. ,

отсюда: .

Число периодов в секунду называется циклической частотой, или

частотой колебания и измеряется в герцах, f = ,

угловая и циклическая частоты отличаются множителем 2p : =2pf .

Начальные фазы или отсчитываются от нулевого значения синусоиды (т.е. при переходе ее от отрицательных к положительным значениям) до начала координат. При этом для положительной начальной фазы начало синусоиды тока сдвинуто влево , а для отрицательной- вправо от начала координат.

Разность начальных фаз двух синусоид называют углом сдвига по фазе. При говорят, что токi₁ опережает токi₂или токi₂отстает по фазе от токаi₁.

Условились называть угол сдвига по фазе между напряжением и током просто сдвигом фаз и обозначать

.