Взаимная индукция и взаимная индуктивность с использованием условного обозначения точек

Определение взаимной индукции

Взаимная индукция — это явление, при котором в катушке возникает наведенное ЭДС из-за изменения тока в соседней катушке таким образом, что магнитный поток одного катушки связывается с другой катушкой.

Определение взаимной индуктивности

Взаимная индуктивность — это отношение наведенного ЭДС в катушке к скорости изменения тока в другой смежной катушке таким образом, что две катушки могут быть связаны магнитным потоком.

Взаимная индукция

Когда в катушке есть изменяющийся во времени ток, изменяющийся магнитный поток будет связываться с этой же катушкой, вызывая самоиндукцию ЭДС. Этот ЭДС рассматривается как падение напряжения на катушке или индукторе. Однако на практике катушка не всегда связана только со своим собственным изменяющимся магнитным потоком. Когда изменяющийся во времени ток проходит через другую катушку, расположенную рядом, то магнитный поток, созданный второй катушкой, также может связываться с первой. Это изменяющееся магнитное связывание от второй катушки также вызывает ЭДС в первой катушке. Это явление называется взаимной индукцией, а ЭДС, наведенная в одной катушке из-за изменяющегося во времени тока, протекающего в любой другой катушке, называется взаимно наведенной ЭДС. Если первая катушка также подключена к источнику переменного тока, то общее ЭДС первой катушки будет суммой самоиндукции и взаимно наведенной ЭДС.

Коэффициент взаимной индукции или взаимная индуктивность

Предположим, у нас есть одна катушка с самоиндукцией L1 и другая катушка с самоиндукцией L2. Предположим также, что существует магнитный сердечник с низким магнитным сопротивлением, который связывает обе катушки так, что весь магнитный поток, созданный одной катушкой, будет связываться с другой катушкой. То есть, в системе не будет утечки магнитного потока.
Теперь мы применим изменяющийся во времени ток к катушке 1, оставляя катушку 2 разомкнутой. Напряжение, наведенное на катушке 1, будет
Теперь мы оставим первую катушку разомкнутой и применим изменяющийся во времени ток к катушке 2. Магнитный поток, созданный катушкой 2, будет связываться с катушкой 1 через магнитный сердечник, и, как результат, ЭДС, наведенная в катушке 1, будет
Здесь M — коэффициент взаимной индукции или, коротко, взаимная индуктивность. Теперь, не нарушая источника тока на катушке 2, мы подключаем источник переменного тока к катушке 1. В этом случае на катушке 1 будет наведено самоиндукционное ЭДС из-за ее собственного тока, а также взаимно наведенное ЭДС из-за тока в катушке 2. Таким образом, результирующее ЭДС, наведенное на катушке 1, будет
Взаимно наведенное ЭДС может быть либо аддитивным, либо субтрактивным, в зависимости от полярности катушек. Выражение для M следующее

Это выражение справедливо только тогда, когда весь магнитный поток, созданный одной катушкой, связывается с другой катушкой, но на практике это не всегда возможно. Значение фактической взаимной индуктивности зависит от фактического количества магнитного потока одной катушки, связывающегося с другой. Здесь k — коэффициент, который должен быть умножен на M, чтобы получить фактическое значение взаимной индуктивности.

Обозначение точками

Как уже было сказано, будет ли взаимно наведенное ЭДС аддитивным или субтрактивным, зависит от относительной полярности взаимно связанных катушек. Относительная полярность двух или более взаимно связанных катушек обозначается точками. Она представляется точкой на одном из концов катушки. Если в какой-то момент ток входит в катушку через точку, то взаимно наведенное ЭДС на другой катушке будет иметь положительную полярность на точке этой катушки. Иными словами, если ток покидает катушку через точку, то взаимно наведенное ЭДС на другой катушке будет иметь отрицательную полярность на точке этой катушки.

Источник: Electrical4u.

Заявление: Уважайте оригинальные материалы, хорошие статьи стоят того, чтобы их делиться, если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.