ЭДС самоиндукции

При изменении силы тока в проводящем контуре в нем возникает ЭДС индукции вследствие того, что меняется магнитный поток, пронизывающий контур. Эта ЭДС называется ЭДС самоиндук- ции (частный случай ЭДС индукции), а само ее возникновение – явлением самоиндукции.

Для ЭДС самоиндукции справедлив закон Фарадея . Так как для проводящего контура , то

. (88.1)

При наличии ферромагнетика индуктивность L недеформированного контура будет функцией от силы тока I (через В); следовательно, по правилу дифференцирования сложной функции можно представить в виде

.

Тогда выражение (88.1) преобразуем к виду

. (88.2)

Отсюда видно, что пропорциональна скорости изменения силы тока , а коэффициент пропорциональности состоит из двух слагаемых. В случае квазистационарных процессов (медленно меняющихся со временем) производная , поэтому приблизительно равна

. (88.3)

Из выражения (88.3) следует, что при возрастании в цепи силы тока препятствует его увеличению (знак "–"), а при уменьшении тока – его убыванию. Таким образом, самоиндукция подобна явлению инерции в механике.

При замыкании электрической цепи, содержащей ЭДС, сила тока за счет устанавливается не мгновенно, а через некоторый промежуток времени, при выключении источника ток не прекращается мгновенно (не может меняться скачком); возникающая при размыкании цепи может во много раз превышать ЭДС источника. В цепи переменного тока вследствие самоиндукции сила тока в катушке, обладающей индуктивностью, отстает по фазе от напряжения на концах катушки на .

Явление самоиндукции играет важную роль в электротехнике и радиотехнике. Благодаря этому явлению происходит перезарядка конденсатора в колебательном контуре, в результате в контуре возникают свободные электромагнитные колебания.