La autoinducción es la aparición en un conductor de una fuerza electromotriz (EMF) dirigida en la dirección opuesta al voltaje de la fuente de energía cuando fluye corriente. Además, ocurre en el momento en que cambia la intensidad de la corriente en el circuito. Una corriente eléctrica cambiante genera un campo magnético cambiante, que a su vez induce una fem en el conductor.
Esto es similar a la redacción de la ley. inducción electromagnética Faraday, donde dice:
Cuando un flujo magnético pasa a través de un conductor, se produce una fem en este último. Es proporcional a la tasa de cambio del flujo magnético (derivada matemática con respecto al tiempo).
E=dФ/dt,
Donde E es la fem autoinductiva, medida en voltios, F es el flujo magnético, la unidad de medida es Wb (weber, también igual a V/s)
Inductancia
Ya hemos dicho que la autoinducción es inherente a los circuitos inductivos, así que consideremos el fenómeno de la autoinducción usando el ejemplo de un inductor.
Un inductor es un elemento que es una bobina de conductor aislado. Para aumentar la inductancia, se aumenta el número de vueltas o se coloca un núcleo hecho de material magnético blando u otro material dentro de la bobina.
La unidad de inductancia es Henry (H). La inductancia mide la fuerza con la que un conductor resiste la corriente eléctrica. Dado que se forma un campo magnético alrededor de cada conductor a través del cual fluye la corriente, y si coloca un conductor en un campo alterno, surgirá una corriente en él. A su vez, los campos magnéticos de cada vuelta de la bobina se suman. Entonces surgirá un fuerte campo magnético alrededor de la bobina por la que fluye la corriente. Cuando cambia su fuerza en la bobina, el flujo magnético a su alrededor también cambiará.
Según la ley de inducción electromagnética de Faraday, si una bobina es atravesada por un flujo magnético alterno, entonces surgirá en ella una corriente y una fem de autoinducción. Impedirán la corriente que fluiría en la inductancia desde la fuente de energía a la carga. También se les llama EMF extracorriente de autoinducción.
La fórmula para la autoinducción EMF sobre la inductancia tiene la forma:
Es decir, cuanto mayor sea la inductancia y cuanto más y más rápido haya cambiado la corriente, más fuerte será el aumento de los EMF.
A medida que aumenta la corriente en la bobina, aparece una fem autoinductiva, que se dirige contra el voltaje de la fuente de energía; en consecuencia, el aumento de corriente se ralentizará. Lo mismo sucede al disminuir: la autoinducción conducirá a la aparición de una fem, que mantendrá la corriente en la bobina en la misma dirección que antes. De ello se deduce que el voltaje en los terminales de la bobina será opuesto a la polaridad de la fuente de alimentación.
En la siguiente figura se puede ver que cuando se enciende/apaga un circuito inductivo, la corriente no surge repentinamente, sino que cambia gradualmente. Las leyes de conmutación también hablan de esto.
Otra definición de inductancia es que el flujo magnético es proporcional a la corriente, pero en su fórmula la inductancia actúa como un coeficiente de proporcionalidad.
Transformador e inducción mutua.
Si coloca dos bobinas muy cerca, por ejemplo, en el mismo núcleo, se observará el fenómeno de inducción mutua. Pasemos corriente alterna por el primero, luego su flujo alterno penetrará en las espiras del segundo y aparecerá un EMF en sus terminales.
Esta EMF dependerá de la longitud del cable, respectivamente, del número de vueltas, así como del valor de la permeabilidad magnética del medio. Si simplemente se colocan uno al lado del otro, la FEM será baja, y si tomamos un núcleo hecho de acero magnético blando, la FEM será mucho mayor. En realidad, así es como está diseñado el transformador.
Interesante: Esta influencia mutua de las bobinas entre sí se denomina acoplamiento inductivo.
Beneficios y daños
Si entiendes parte teórica, vale la pena considerar dónde se aplica en la práctica el fenómeno de la autoinducción. Veamos ejemplos de lo que vemos en la vida cotidiana y la tecnología. Uno de aplicaciones útiles– este es un transformador, ya hemos examinado el principio de su funcionamiento. Hoy en día son cada vez menos comunes, pero antes se utilizaban diariamente lámparas tubulares fluorescentes en las lámparas. El principio de su funcionamiento se basa en el fenómeno de la autoinducción. Puedes ver sus diagramas a continuación.
Después de aplicar el voltaje, la corriente fluye a través del circuito: fase - inductor - espiral - arrancador - espiral - cero.
O viceversa (fase y cero). Después de que se activa el arrancador, sus contactos se abren, luego (la bobina con alta inductancia) tiende a mantener la corriente en la misma dirección, induce una fem autoinductiva de gran magnitud y las lámparas se encienden.
De manera similar, este fenómeno se aplica al circuito de encendido de un automóvil o motocicleta que funciona con gasolina. En ellos, se instala un interruptor mecánico (chopper) o semiconductor (transistor en la ECU) en el espacio entre el inductor y el menos (tierra). Esta llave, en el momento en que se debería formar una chispa en el cilindro para encender el combustible, interrumpe el circuito de alimentación de la bobina. Luego, la energía almacenada en el núcleo de la bobina provoca un aumento en la fem de autoinducción y el voltaje en el electrodo de la bujía aumenta hasta que se produce una ruptura de la distancia entre chispas o hasta que la bobina se quema.
En las fuentes de alimentación y equipos de audio, a menudo existe la necesidad de eliminar ondulaciones, ruidos o frecuencias innecesarias de una señal. Para ello se utilizan filtros de diferentes configuraciones. Una de las opciones son los filtros LC, LR. Al inhibir el crecimiento de la corriente y la resistencia de la corriente alterna, respectivamente, es posible lograr los objetivos deseados.
Los campos electromagnéticos de autoinducción dañan los contactos de interruptores, interruptores de cuchilla, enchufes, máquinas automáticas y otros. Es posible que haya notado que cuando desenchufa el enchufe de una aspiradora en funcionamiento, muy a menudo se nota un destello en su interior. Esta es la resistencia al cambio de corriente en la bobina (bobinado del motor en en este caso).
En los interruptores semiconductores la situación es más crítica: incluso una pequeña inductancia en el circuito puede provocar su avería cuando se alcanzan los valores máximos de Uke o Usi. Para protegerlos, se instalan circuitos amortiguadores, en los que se disipa la energía de las ráfagas inductivas.
Conclusión
Resumamos. Las condiciones para la aparición de fem autoinductiva son: la presencia de inductancia en el circuito y un cambio en la corriente en la carga. Esto puede suceder tanto durante el trabajo, al cambiar de modo o influencias perturbadoras, como al cambiar de dispositivo. Este fenómeno puede dañar los contactos de relés y arrancadores, ya que provoca la apertura de circuitos inductivos, por ejemplo, motores eléctricos. Para reducir Influencia negativa La mayoría de El equipo de conmutación está equipado con cámaras de supresión de arco.
El fenómeno EMF se utiliza con bastante frecuencia con fines útiles, desde un filtro para suavizar las ondulaciones de corriente y un filtro de frecuencia en equipos de audio hasta transformadores y bobinas de encendido de alto voltaje en automóviles.
Esperamos que ahora comprenda qué es la autoinducción, cómo se manifiesta y dónde se puede utilizar. Si tiene alguna pregunta, ¡hágala en los comentarios debajo del artículo!
Materiales
Relación entre campos eléctricos y magnéticos.
Los fenómenos eléctricos y magnéticos se han estudiado durante mucho tiempo, pero a nadie se le ocurrió conectar de alguna manera estos estudios entre sí. No fue hasta 1820 que se descubrió que un conductor portador de corriente actúa sobre la aguja de una brújula. Este descubrimiento perteneció al físico danés Hans Christian Oersted. Posteriormente, la unidad de medida de tensión recibió su nombre. campo magnético en el sistema GHS: designación rusa E (Ørsted), inglés - Oe. Ésta es la intensidad del campo magnético en el vacío con una inducción de 1 Gauss.
Este descubrimiento sugirió que se podría generar un campo magnético a partir de una corriente eléctrica. Pero al mismo tiempo surgieron pensamientos sobre la transformación inversa, es decir, cómo obtener una corriente eléctrica a partir de un campo magnético. Después de todo, muchos procesos en la naturaleza son reversibles: el agua produce hielo, que puede volver a fundirse y convertirse en agua.
Se necesitaron veintidós años para estudiar esta ley de la física, ahora obvia, después del descubrimiento de Oersted. El científico inglés Michael Faraday participó en la generación de electricidad a partir de un campo magnético. Hecho varias formas y tamaños de conductores e imanes, se buscaron opciones para su disposición relativa. Y solo, aparentemente, por casualidad, el científico descubrió que para obtener una FEM en los extremos del conductor, se necesita un término más: el movimiento del imán, es decir. El campo magnético debe ser variable.
Ahora esto ya no sorprende a nadie. Así es exactamente como funcionan todos los generadores eléctricos: siempre que algo lo haga girar, se genera electricidad y la bombilla brilla. Se detuvieron, dejaron de girar y la luz se apagó.
Inducción electromagnética
Por lo tanto, la EMF en los extremos del conductor se produce sólo si se mueve de cierta manera en un campo magnético. O, más precisamente, el campo magnético debe necesariamente cambiar, ser variable. Este fenómeno se llama inducción electromagnética, en ruso inducción electromagnética: en este caso dicen que se induce una FEM en el conductor. Si se conecta una carga a una fuente EMF de este tipo, la corriente fluirá en el circuito.
La magnitud de la EMF inducida depende de varios factores: la longitud del conductor, la inducción del campo magnético B y, en gran medida, la velocidad de movimiento del conductor en el campo magnético. Cuanto más rápido gira el rotor del generador, mayor será el voltaje en su salida.
Nota: la inducción electromagnética (el fenómeno de aparición de campos electromagnéticos en los extremos de un conductor en un campo magnético alterno) no debe confundirse con la inducción magnética, una magnitud física vectorial que caracteriza el propio campo magnético.
Inducción
Este método ha sido revisado. Basta con mover el conductor en un campo magnético. imán permanente, o viceversa, mover (casi siempre por rotación) el imán cerca del conductor. Ambas opciones definitivamente le permitirán obtener un campo magnético alterno. En este caso, el método de producción de campos electromagnéticos se llama inducción. Es la inducción la que se utiliza para producir EMF en varios generadores. En los experimentos de Faraday en 1831, un imán se movía progresivamente dentro de una bobina de alambre.
Inducción mutua
Este nombre sugiere que en este fenómeno participan dos conductores. Por uno de ellos fluye una corriente variable que crea a su alrededor un campo magnético alterno. Si hay otro conductor cerca, aparece un EMF alterno en sus extremos.
Este método de producir CEM se llama inducción mutua. Todos los transformadores funcionan según el principio de inducción mutua, solo sus conductores están hechos en forma de bobinas y para mejorar la inducción magnética se utilizan núcleos hechos de materiales ferromagnéticos.
Si la corriente en el primer conductor se detiene (interrupción del circuito), o se vuelve incluso muy fuerte, pero constante (sin cambios), entonces no se obtendrá EMF en los extremos del segundo conductor. Es por eso que los transformadores funcionan solo con corriente alterna: si conecta una batería galvánica al devanado primario, definitivamente no habrá voltaje en la salida del devanado secundario.
La EMF en el devanado secundario se induce solo cuando cambia el campo magnético. Además, cuanto mayor sea la tasa de cambio, es decir, la velocidad, y no el valor absoluto, mayor será la fem inducida.
Autoinducción
Si se retira el segundo conductor, el campo magnético del primer conductor penetrará no sólo el espacio circundante, sino también el propio conductor. Por tanto, bajo la influencia de su campo, se induce una fem en el conductor, que se denomina fem de autoinducción.
El fenómeno de la autoinducción fue estudiado por el científico ruso Lenz en 1833. Sobre la base de estos experimentos, fue posible descubrir un patrón interesante: el CEM de autoinducción siempre contrarresta y compensa el campo magnético alterno externo que causa este CEM. Esta dependencia se llama regla de Lenz (no debe confundirse con la ley de Joule-Lenz).
El signo menos en la fórmula simplemente habla de la oposición de los campos electromagnéticos de autoinducción a las causas que lo generaron. Si la bobina está conectada a una fuente de corriente continua, la corriente aumentará bastante lentamente. Esto es muy notable cuando se "prueba" el devanado primario de un transformador con un óhmetro de cuadrante: la velocidad de la aguja que se mueve hacia la división de escala cero es notablemente menor que cuando se verifican las resistencias.
Cuando la bobina se desconecta de la fuente de corriente, la fem de autoinducción provoca chispas en los contactos del relé. En el caso de que la bobina esté controlada por un transistor, por ejemplo una bobina de relé, se coloca un diodo paralelo a ella en la dirección opuesta a la fuente de alimentación. Esto se hace para proteger los elementos semiconductores de los efectos de la fem de autoinducción, que puede ser decenas o incluso cientos de veces mayor que el voltaje de la fuente de energía.
Para realizar experimentos, Lenz diseñó un dispositivo interesante. En los extremos del balancín de aluminio se fijan dos anillos de aluminio. Un anillo es macizo, pero el otro tiene un corte. El balancín giraba libremente sobre la aguja.
Cuando se insertó un imán permanente en un anillo sólido, "se escapó" del imán, y cuando se quitó el imán, corrió tras él. Las mismas acciones con un anillo cortado no provocaron ningún movimiento. Esto se explica por el hecho de que en un anillo macizo, bajo la influencia de un campo magnético alterno, surge una corriente que crea un campo magnético. Pero en un anillo abierto no hay corriente, por lo tanto no hay campo magnético.
Un detalle importante de este experimento es que si se inserta un imán en el anillo y permanece inmóvil, entonces no se observa ninguna reacción del anillo de aluminio ante la presencia del imán. Esto confirma una vez más que la fem inducida ocurre sólo cuando cambia el campo magnético, y la magnitud de la fem depende de la tasa de cambio. En este caso, depende simplemente de la velocidad de movimiento del imán.
Lo mismo puede decirse de la inducción mutua y la autoinducción, solo que el cambio en la intensidad del campo magnético, o más bien la velocidad de su cambio, depende de la velocidad de cambio de la corriente. Para ilustrar este fenómeno, se puede dar el siguiente ejemplo.
Dejemos que pasen grandes corrientes a través de dos bobinas idénticas bastante grandes: a través de la primera bobina 10A, y a través de la segunda hasta 1000, y en ambas bobinas las corrientes aumentan linealmente. Supongamos que en un segundo la corriente en la primera bobina cambió de 10 a 15 A, y en la segunda de 1000 a 1001 A, lo que provocó la aparición de una fem autoinducida en ambas bobinas.
Pero a pesar de esto gran valor corriente en la segunda bobina, la FEM de autoinducción será mayor en la primera, ya que allí la tasa de cambio de corriente es de 5 A/s, y en la segunda es de solo 1 A/s. Después de todo, la fem de autoinducción depende de la tasa de aumento de la corriente (léase campo magnético) y no de su valor absoluto.
Inductancia
Las propiedades magnéticas de una bobina portadora de corriente dependen del número de vueltas y de las dimensiones geométricas. Se puede lograr un aumento significativo del campo magnético introduciendo un núcleo ferromagnético en la bobina. ACERCA DE propiedades magnéticas Las bobinas se pueden juzgar con suficiente precisión por la magnitud de la fem inducida, la inducción mutua o la autoinducción. Todos estos fenómenos han sido discutidos anteriormente.
La característica de la bobina que indica esto se llama coeficiente de inductancia (autoinductancia) o simplemente inductancia. En las fórmulas, la inductancia se indica con la letra L y, en los diagramas, los inductores se indican con la misma letra.
La unidad de inductancia es henry (H). Una bobina tiene una inductancia de 1H, en la cual, cuando la corriente cambia en 1A por segundo, se genera una fem de 1V. Este valor es bastante grande: los devanados de red de transformadores bastante potentes tienen una inductancia de uno o más Gn.
Por lo tanto, a menudo se utilizan valores de orden inferior, a saber, mili y micro Henry (mH y μH). Estas bobinas se utilizan en circuitos electrónicos. Una de las aplicaciones de las bobinas son los circuitos oscilantes en dispositivos de radio.
Las bobinas también se utilizan como estranguladores, cuyo objetivo principal es hacer pasar corriente continua sin pérdidas mientras se debilita la corriente alterna (filtros). Como regla general, cuanto mayor sea la frecuencia de operación, menos inductancia requerirán las bobinas.
Reactancia inductiva
Si tomamos un transformador de red suficientemente potente y la resistencia del devanado primario, resulta que es de solo unos pocos ohmios, e incluso cerca de cero. Resulta que la corriente a través de dicho devanado será muy grande e incluso tenderá al infinito. ¡Parece que un cortocircuito es simplemente inevitable! Entonces, ¿por qué no está ahí?
Una de las principales propiedades de las bobinas inductoras es la reactancia inductiva, que depende de la inductancia y la frecuencia de la corriente alterna suministrada a la bobina.
Es fácil ver que al aumentar la frecuencia y la inductancia, la reactancia inductiva aumenta y, con corriente continua, generalmente se vuelve cero. Por lo tanto, al medir la resistencia de las bobinas con un multímetro, solo resistencia activa cables.
El diseño de los inductores es muy diverso y depende de las frecuencias a las que opera la bobina. Por ejemplo, para operar en el rango decimétrico de las ondas de radio, a menudo se utilizan bobinas de circuito impreso. Para la producción en masa, este método es muy conveniente.
La inductancia de la bobina depende de sus dimensiones geométricas, núcleo, número de capas y forma. Actualmente se produce una cantidad suficiente de inductores estándar similares a las resistencias convencionales con terminales. Estas bobinas están marcadas con anillos de colores. También hay bobinas de montaje en superficie que se utilizan como estranguladores. La inductancia de tales bobinas es de varios milihenrios.
Autoinducción
Cada conductor por el que fluye la corriente eléctrica se encuentra en su propio campo magnético.
Cuando la intensidad de la corriente cambia en el conductor, el campo m cambia, es decir el flujo magnético creado por esta corriente cambia. Un cambio en el flujo magnético conduce a la aparición de un campo eléctrico de vórtice y aparece una fem inducida en el circuito.
Este fenómeno se llama autoinducción.
La autoinducción es el fenómeno de la aparición de fem inducida en un circuito eléctrico como resultado de un cambio en la intensidad de la corriente.
La fem resultante se llama fem autoinducida.
Manifestación del fenómeno de la autoinducción.
Cierre de circuito
Cuando hay un cortocircuito en el circuito eléctrico, la corriente aumenta, lo que provoca un aumento en el flujo magnético en la bobina, aparece un campo eléctrico de Foucault dirigido contra la corriente, es decir, aparece una fem autoinductiva en la bobina, que previene el aumento de corriente en el circuito (el campo de vórtice inhibe los electrones).
Como resultado, L1 se enciende más tarde que L2.
Circuito abierto
Cuando se abre el circuito eléctrico, la corriente disminuye, se produce una disminución en el flujo en la bobina y aparece un campo eléctrico de vórtice, dirigido como una corriente (tratando de mantener la misma intensidad de corriente), es decir. En la bobina surge una fem autoinducida que mantiene la corriente en el circuito.
Como resultado, L parpadea intensamente cuando está apagado.
En ingeniería eléctrica, el fenómeno de la autoinducción se manifiesta cuando se cierra el circuito (la corriente eléctrica aumenta gradualmente) y cuando se abre el circuito (la corriente eléctrica no desaparece inmediatamente).
INDUCTANCIA
¿De qué depende la fem autoinducida?
La corriente eléctrica crea su propio campo magnético. El flujo magnético a través del circuito es proporcional a la inducción del campo magnético (Ф ~ B), la inducción es proporcional a la intensidad de la corriente en el conductor.
(B ~ I), por lo tanto el flujo magnético es proporcional a la intensidad de la corriente (Ф ~ I).
La fem de autoinducción depende de la tasa de cambio de corriente en el circuito eléctrico, de las propiedades del conductor (tamaño y forma) y de la permeabilidad magnética relativa del medio en el que se encuentra el conductor.
Una cantidad física que muestra la dependencia de la fem de autoinducción del tamaño y la forma del conductor y del entorno en el que se encuentra el conductor se denomina coeficiente de autoinducción o inductancia.
Inductancia - cantidad física, numéricamente igual a fem Autoinducción que ocurre en un circuito cuando la corriente cambia en 1 amperio en 1 segundo.
La inductancia también se puede calcular mediante la fórmula:
donde Ф es el flujo magnético a través del circuito, I es la intensidad de la corriente en el circuito.
Unidades SI de inductancia:
La inductancia de la bobina depende de:
el número de vueltas, el tamaño y la forma de la bobina y la permeabilidad magnética relativa del medio (posiblemente un núcleo).
CEM DE AUTOINDUCCIÓN
La fem autoinductiva evita que la corriente aumente cuando se enciende el circuito y que disminuya cuando se abre el circuito.
ENERGÍA DEL CAMPO MAGNÉTICO DE CORRIENTE
Alrededor de un conductor por el que circula corriente existe un campo magnético que tiene energía.
¿De dónde viene? La fuente de corriente incluida en el circuito eléctrico tiene una reserva de energía.
En el momento de cerrar el circuito eléctrico, la fuente de corriente gasta parte de su energía para superar el efecto de la fem autoinductiva que surge. Esta parte de la energía, llamada energía propia de la corriente, se destina a la formación de un campo magnético.
La energía del campo magnético es igual a la energía intrínseca de la corriente.
La autoenergía de la corriente es numéricamente igual al trabajo que debe realizar la fuente de corriente para superar la fem de autoinducción a fin de crear una corriente en el circuito.
La energía del campo magnético creado por la corriente es directamente proporcional al cuadrado de la corriente.
¿A dónde va la energía del campo magnético después de que se detiene la corriente? - destaca (cuando se abre un circuito con una corriente suficientemente grande, puede producirse una chispa o un arco)
PREGUNTAS PARA EL EXAMEN
sobre el tema "Inducción electromagnética"
1. Enumere 6 formas de obtener corriente de inducción.
2. El fenómeno de la inducción electromagnética (definición).
3. Regla de Lenz.
4. Flujo magnético (definición, dibujo, fórmula, cantidades de entrada, sus unidades de medida).
5. La ley de la inducción electromagnética (definición, fórmula).
6. Propiedades del campo eléctrico del vórtice.
7. Inducción fem de un conductor que se mueve en un campo magnético uniforme (motivo de la apariencia, dibujo, fórmula, cantidades de entrada, sus unidades de medida).
8. Autoinducción (breve manifestación en ingeniería eléctrica, definición).
9. CEM de autoinducción (su acción y fórmula).
10. Inductancia (definición, fórmulas, unidades de medida).
11. Energía del campo magnético de la corriente (la fórmula de donde proviene la energía del campo magnético de la corriente, de donde desaparece cuando la corriente se detiene).
9.4. El fenómeno de la inducción electromagnética.
9.4.3. Valor promedio autoinducción de fuerza electromotriz
Cuando el flujo asociado con un circuito conductor cerrado cambia a través del área limitada por este circuito, aparece en él un campo eléctrico de vórtice y fluye una corriente de inducción: el fenómeno de la autoinducción electromagnética.
Módulo fem de autoinducción promedio durante un cierto período de tiempo se calcula mediante la fórmula
〈 | ℰ es | 〉= | Δ Ф s | Δt,
donde ΔФ s es el cambio en el flujo magnético acoplado al circuito durante el tiempo Δt.
Si la intensidad de la corriente en el circuito cambia con el tiempo I = I (t), entonces
∆Ф s = L ∆I,
donde L es la inductancia del circuito; ΔI - cambio en la intensidad de la corriente en el circuito a lo largo del tiempo Δt;
〈 | ℰ es | 〉 = L | ΔI | Δt,
donde ΔI /Δt es la tasa de cambio de corriente en el circuito.
Si inductancia de bucle cambia con el tiempo L = L (t), entonces
- el cambio de flujo acoplado al contorno está determinado por la fórmula
∆Ф s = ∆LI,
donde ΔL es el cambio en la inductancia del circuito a lo largo del tiempo Δt; I - intensidad actual en el circuito;
- el módulo de la fem de autoinducción promedio durante un cierto período de tiempo se calcula mediante la fórmula
〈 | ℰ es | 〉 = yo | ΔL | Δt.
Ejemplo 16. En un circuito conductor cerrado con una inductancia de 20 mH, fluye una corriente de 1,4 A. Encuentre el valor promedio de la fem de autoinducción que ocurre en el circuito cuando la corriente en él se reduce uniformemente en un 20% en 80 EM.
Solución . La aparición de fem de autoinducción en un circuito es causada por un cambio en el flujo acoplado al circuito cuando cambia la intensidad de la corriente en él.
El caudal asociado al circuito está determinado por las fórmulas:
- con la fuerza actual I 1
Ф s 1 = LI 1,
donde L es la inductancia del circuito, L = 20 mH; I 1 - corriente inicial en el circuito, I 1 = 1,4 A;
- con la fuerza actual I 2
Ф s 2 = LI 2,
donde I 2 es la intensidad de corriente final en el circuito.
La variación del caudal acoplado al circuito viene determinada por la diferencia:
Δ Ф s = Ф s 2 − Ф s 1 = L yo 2 − L yo 1 = L (yo 2 − yo 1) ,
donde yo 2 = 0,8yo 1.
El valor promedio de la fem de autoinducción que ocurre en el circuito cuando cambia la intensidad de la corriente en él:
〈 ℰ s yo 〉 = | Δ Ф s Δ t | = | L (yo 2 - yo 1) Δ t | = | − 0,2 L yo 1 Δ t | = 0,2 L yo 1 Δ t,
donde ∆t es el intervalo de tiempo durante el cual la corriente disminuye, ∆t = 80 ms.
El cálculo da el valor:
〈 ℰ s yo 〉 = 0,2 ⋅ 20 ⋅ 10 − 3 ⋅ 1,4 80 ⋅ 10 − 3 = 70 ⋅ 10 − 3 s = 70 mV.
Cuando cambia la corriente en el circuito, aparece una fem autoinductiva, cuyo valor promedio es de 70 mV.
Cuando cambia la corriente en el circuito, cambia el flujo de inducción magnética a través de la superficie limitada por este circuito; el cambio en el flujo de inducción magnética conduce a la excitación de la fem de autoinducción. La dirección de la fem resulta ser tal que cuando la corriente en el circuito aumenta, la fem evita que la corriente aumente, y cuando la corriente disminuye, evita que disminuya.
La magnitud de la FEM es proporcional a la tasa de cambio de la corriente. I e inductancia de bucle l :
.Debido al fenómeno de la autoinducción en circuito eléctrico con una fuente EMF, cuando el circuito está cerrado, la corriente no se establece instantáneamente, sino después de un tiempo. Se producen procesos similares cuando se abre el circuito y el valor de la fem de autoinducción puede exceder significativamente la fem de la fuente. Más a menudo en vida ordinaria se utiliza en bobinas de encendido de automóviles. El voltaje de autoinducción típico con un voltaje de suministro de 12 V es de 7-25 kV.
Fundación Wikimedia. 2010.
Vea qué es "fem de autoinducción" en otros diccionarios:
fem de autoinducción- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. Diccionario inglés-ruso de ingeniería eléctrica e ingeniería de energía eléctrica, Moscú, 1999] Temas de ingeniería eléctrica, conceptos básicos ES fem autoinducidaVoltaje de Faradayvoltaje de inductanciaautoinducción... ...
Este es el fenómeno de la aparición de fem inducida en un circuito conductor cuando cambia la corriente que fluye a través del circuito. Cuando cambia la corriente en un circuito, el flujo magnético a través de la superficie delimitada por este circuito también cambia proporcionalmente. Cambiar... ...Wikipedia
- (del latín inductio orientación, motivación), valor que caracteriza a un imán. St. Va eléctrico. cadenas. La corriente que fluye por el circuito conductor crea un campo magnético en el área circundante. campo, y el flujo magnético Ф que penetra en el circuito (vinculado a él) es recto... ... Enciclopedia física
Poder reactivo- Un valor igual, para corriente eléctrica sinusoidal y tensión eléctrica, al producto del valor efectivo de la tensión por el valor efectivo de la corriente y por el seno del desfase entre la tensión y la corriente de la red de dos terminales. [GOST R 52002 2003]… … Guía del traductor técnico
La rama de la física que abarca el conocimiento de la electricidad estática, Corrientes eléctricas y fenómenos magnéticos. ELECTROSTÁTICA La electrostática se ocupa de los fenómenos asociados con cargas eléctricas en reposo. La presencia de fuerzas que actúan entre... ... Enciclopedia de Collier
Máquina eléctrica que no tiene partes móviles y convierte corriente alterna de un voltaje en corriente alterna de otro voltaje. En el caso más simple, consta de un circuito magnético (núcleo) y dos devanados ubicados en él, el primario y... ... diccionario enciclopédico
