Электромагнетизм. § 34. Опыты Генри → номер 36
1. Какое физическое явление называется самоиндукцией? Чему равна ЭДС самоиндукции?
Самоиндукцией называется явление возникновения ЭДС в проводящем контуре при изменении в нем силы тока.
2. Как зависит индуктивность катушки от числа витков? Почему?
Если катушка состоит из N витков, то ее индуктивность в N2 раз больше индуктивности одного витка, потому что, во-первых, суммируются индукции каждого из N витков, и, во-вторых, площадь, которая пронизывается результирующей индукцией, оказывается в N раз больше.
3. Почему при замыкании цепи сила тока в ней не нарастает мгновенно?
При замыкании ключа магнитный поток через соленоид возрастает, и по правилу Ленца возникает индукционный ток, который создает индукцию, направленную против внешней индукции. Полярность ЭДС самоиндукции включена встречно ЭДС внешнего источника, и оно препятствует нарастанию силы тока через катушку. Поэтому при замыкании цепи сила тока в ней не нарастает мгновенно.
4. Почему возникает ток размыкания? В каком направлении он протекает?
При размыкании ключа К возникает ток самоиндукции, направленный в ту же сторону, в которую протекал ток в цепи до ее размыкания. Магнитный поток поддерживается без изменения ЭДС самоиндукции, которая ускоряет движение электронов в проводнике. Поэтому ток в разомкнутой цепи продолжает протекать в течение некоторого времени релаксации.
5. Как время релаксации характеризует индукционные токи при замыкании и размыкании цепи?
Время релаксации — это характеристика инерционных свойств любой электрической цепи. Оно определяет время протекания тока размыкания и время нарастания тока замыкания.