Fyzika 007 - Vlastní indukce

ELEKTŘINA A MAGNETISMUS

NESTACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE

Vlastní indukce

Fyzikální jev související s uplatněním Lenzova zákona ve vlastním vodiči, v kterém se měmí velikost proudu.

A) VLASTNÍ INDUKCE

Pokus: paralelní zapojení cívky s jádrem a potenciometru

Obecné schéma zapojení

Popis experimentu:

Sepnutí obvodu, žárovka č.2 se rozsvítí později

Vysvětlení:

Po sepnutí obvodu vzniká v cívce nestacionární magnetické pole, které je příčinou vzniku indukovaného proudu v cívce, který působí proti změně, která ho vyvolala.

Indukované elektrické pole vzniká ve vodiči i při změnách magnetického pole, které vytváří proud procházející vlastním vodičem.

Tento jev se nazývá VLASTNÍ INDUKCE.

B) INDUKČNOST CÍVKY

Z předchozího experimentu plyne:

vlastní magnetické pole cívky vytváří v cívce magnetický indukční tok Φ, který je přímo úměrný proudu v cívce

Φ ~ I

Φ = k . I k = L

potom

Φ = L . I

L ... Indukčnost cívky

fyzikální veličina charakterizující cívku (obdobně jako kapacita kondenzátor nebo elektrický odpor rezistor)
pro danou cívku v daném prostředí je konstantní, závisí na konstrukci cívky a na μr
jednotka: H (Henry)

Platí

Potom

Definice 1 Henry

Vodič má indukčnost 1H, jestliže se v něm při změně proudu o 1A za 1s indukuje napětí 1V.

C) TLUMIVKA

je cívka s uzavřeným feromagnetickým jádrem s velkou indukčností, která má velké uplatnění v elektrotechnice (např. startér u zářivek).

D) JEDNODUCHÉ ÚLOHY

ÚLOHA 1:

Rovnoměrnou změnou proudu v cívce o 1,5 A za 0,2 s se v cívce indukovalo napětí 30 mV. Určete indukčnost cívky.

(L = 4 mH)

ÚLOHA 2:

Na cívce o indukčnosti 250 mH bylo po dobu 0,5 s stálé indukované napětí 150 mV. Určete velikost změny proudu v cívce.

(I = 0,3 A)