Под взаимной индукцией понимают явление наведения ЭДС в проводнике под действием магнитного поля, созданного током другого проводника.
Условием наведения ЭДС является изменяющееся магнитное поле. Может быть два варианта: либо меняется ток и соответственно магнитное поле, либо положение проводников в пространстве. Может быть комбинированное условие наведения ЭДС.
(Когда наводится ЭДС от магнитного поля своего проводника, это называют самоиндукцией.)
M12 – взаимная индуктивность. между 1 и 2 индуктивностями (обмотками)
Аналогично второй проводник при протекании в нем тока будет влиять на первый.
Ставится знак «+», когда свой и влияющий магнитные потоки совпадают. Такое включение токов магнито связанных элементов (взаимо индуктивностей, обмоток) называют согласным. Если магнитные потоки не совпадают, выбирается знак «-». Такое включение токов обмоток называют встречным.
Тип включения токов взаимо индуктивностей (обмоток) несколько условен, поскольку зависит от выбранного положительного направления тока. В изотропной среде M12=M21, поскольку магнитные свойства в разных направлениях одинаковы. Но в принципе бывают магнитно-анизотропные среды, тогда данное равенство не выполняется. Может быть в общем и третья, и четвертая обмотки тогда будет для каждой пары своя величина Мki(ik).
Можно ли избавиться от магнитного влияния?
Да, если токи постоянные и проводники неподвижны.
Можно за экранировать проводники.
Можно разместить проводники перпендикулярно.
При расчете электрических цепей изображают схему замещения цепи, где направление обмоток и расположение их в пространстве конкретно не показывают и определить направление магнитных потоков и тип включения невозможно.
В связи с этим вводят специальное понятие одноименных или однополярных зажимов пары взаимо - индуктивно (магнитно) связанных элементов, которые специальным знаком указываются на схемах, например, точкой.
Если выбрать токи, одинаково протекающие относительно одноименных зажимов, то тип включения будет согласным, а если не одинаково, то встречным.
Расчет взаимной индуктивности – довольно сложная задача. Для этого используют понятие коэффициента связи.
.
Коэффициент связи равен 1 если нет потери магнитного потока, т. е. поток от одной катушки индуктивности полностью попадает на вторую катушку. Это реализуется бифилярной (двойной) намоткой.
Последовательное и параллельное соединения индуктивно
Связанных элементов
1. Последовательное соединение
Изобразим схему замещения последовательно магнитно связанных элементов. Здесь может быть 2 варианта расположения одноименных зажимов – согласное (одноименные зажимы с одной стороны обмоток) и встречное (с разных сторон).
- эквивалентная (общая) индуктивность. При согласном включении используется знак +, а при встречном, когда одноименный зажим показан на противоположном конце второй индуктивности ставится знак -.
2. Параллельное соединение