Индуктивная катушка (катушка индуктивности)
Вокруг замкнутого контура с током всегда существует магнитный поток, пронизывающий контур. Этот магнитный поток называется магнитным потоком самоиндукции.
Алгебраическая сумма потоков самоиндукции всех витков обмотки катушки называется потокосцеплением самоиндукции. Коэффициент пропорциональности между потокосцеплением самоиндукции и током катушки называется индуктивностью:
. (1.10)
Индуктивность характеризует связь потокосцепления самоиндукции с током данной цепи.
Единица измерения индуктивности: Ом за секунду (Ом.с)
Единица Ом.с называется генри (Гн). Произведение числа витков на значение магнитного потока определяет потокосцепление катушки:
.
В свою очередь, магнитный поток определяется по формуле
, (1.11)
где В – магнитная индукция;S – плоская площадка, во всех точках которой перпендикулярные к ней векторы индукции численно равны между собой.
Магнитная индукция определяется по формуле
, (1.12)
где – абсолютная магнитная проницаемость, учитывающая влияние среды, в которой находится провод.
Магнитная индукция внутри магнитопровода в любой точке окружности радиуса r равна:
, (1.13)
где – сила тока (А); - длина контура (м); - относительная магнитная проницаемость.
При электротехнических расчетах относительная магнитная проницаемость для материалов, кроме ферромагнитных, принимается равной единице. К ферромагнитным материалам относятся: техническое железо, низкоуглеродистые стали, железоникелевые сплавы, сплавы железа с никелем, молибденом, хромом, кремнием, ферромагнитные материалы, полученные из смеси оксидов железа и цинка; углеродистые, вольфрамовые, хромистые и кобальтовые стали. У ферритных материалов относительная магнитная проницаемость может достигать десятков тысяч и зависит от интенсивности магнитного поля.
Исходя из формул (1.10), (1.11), (1.12), находим:
. (1.14)