Взаимната индукция е феномен, при който в катушка се индуцира ЕМФ поради промяна в тока на съседна катушка по такъв начин, че флуксът на едината катушка се свързва с другата катушка.
Взаимната индуктивност е отношението между индуцираната ЕМФ в една катушка и скоростта на промяна на ток в друга съседна катушка по такъв начин, че двете катушки да могат да бъдат свързани с флукс.
Когато има времевариращ ток в една катушка, времевариращият флукс ще се свърже с самата катушка и ще причини самоиндуктирана ЕМФ в катушката. Тази ЕМФ се разглежда като напрежение в катушката или индуктор. Но не е практично катушка да се свързва само със собствения си променящ се флукс. Когато времевариращ ток протича в друга катушка, поставена близо до първата, флуксът, произведeн от втората катушка, може да се свърже и с първата. Този вариращ флукс от втората катушка ще индуцира ЕМФ в първата катушка. Този феномен се нарича взаимна индукция, а ЕМФ, индуцирана в една катушка поради времевариращ ток в друга катушка, се нарича взаимно индуцирана ЕМФ. Ако първата катушка е свързана и с времевариращ източник, общата ЕМФ на първата катушка е резултантата от самоиндуктираната и взаимно индуцираната ЕМФ.
Нека разгледаме една катушка с самоиндуктивност L1 и друга катушка с самоиндуктивност L2. Сега ще предположим, че има магнитен ядро с ниска релуктанция, което свързва двете катушки по такъв начин, че целият флукс, произведен от едната катушка, да се свърже с другата катушка. Това означава, че няма да има утечка на флукс в системата.
Сега ще приложим времевариращ ток в катушка 1, докато катушка 2 е отворена. Напрежението, индуцирано в катушка 1, ще бъде
Сега ще оставим първата катушка отворена и ще приложим времевариращ ток в катушка 2. Флуксът, произведен от катушка 2, ще се свърже с катушка 1 чрез магнитното ядро, и като резултат, ЕМФ, индуцирана в катушка 1, ще бъде
Тук, M е коефициентът на взаимна индукция или съкратено взаимна индуктивност. Без да прекъсваме източника в катушка 2, свързваме времевариращ източник на ток към катушка 1. В тази ситуация, в катушка 1 ще има самоиндуктирана ЕМФ поради собствения й ток, както и взаимно индуцирана ЕМФ заради тока в катушка 2. Така резултантната ЕМФ, индуцирана в катушка 1, е
Взаимно индуцираната ЕМФ може да бъде или адитивна, или субтрактивна, в зависимост от полярността на катушките. Изразът за M е
Този израз е валиден само когато целият флукс, произведен от една катушка, се свърже с другата катушка, но практически не е винаги възможно всичкият флукс на една катушка да се свърже с друга. Стойността на реалната взаимна индуктивност зависи от реалното количество флукс, което една катушка свързва с друга. Тук k е коефициент, който трябва да се умножи с M, за да се получи реалната стойност на взаимната индуктивност.
Както вече споменахме, дали взаимно индуцираната ЕМФ ще бъде адитивна или субтрактивна, зависи от относителната полярност на взаимно свързаните катушки. Относителната полярност на две или повече взаимно свързани катушки се обозначава с конвенцията за точка. Тя се представя с точка в края на катушка. Ако в даден момент токът влиза в катушка през точена страна, то взаимно индуцираната ЕМФ в другата катушка ще има положителна полярност в точената страна на последната. Може да се каже по друг начин, че ако токът излиза от катушка през точена страна, то взаимно индуцираната ЕМФ в другата катушка ще има отрицателна полярност в точената страна на последната.
Източник: Electrical4u.
Заявление: Уважавайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на права, моля се обратете за изтриване.