потік F через контур змінюється, то в цьому контурі виникає ЕРС індукції, звана ЕРС самоіндукції.
Явище виникнення ЕРС індукції в електричному ланцюзі в результаті зміни сили струму в цьому ж ланцюзі називається самоіндукцією.
Користуючись законом електромагнітної індукції, отримаємо формулу для ЕРС самоіндукції.
. (4.11.4)
ЕРС самоіндукції створює струм самоіндукції, напрямок якого визначається правилом Ленца.
Як приклад розглянемо схему, зображену на рис. 4.11.2. br/>В
Рис. 4.11.2. br/>
Припустимо, що в цій схемі опір резистора R дорівнює опору котушки K. При замиканні ключа лампа Л1 загоряється пізніше, ніж лампа Л2. Наростання струму в ланцюзі котушки при замиканні ланцюга перешкоджає ЕРС самоіндукції, що виникає при зростанні магнітного потоку в котушці. p> При відключенні джерела струму обидві лампочки спалахнуть. У цьому випадку струм в ланцюзі підтримується за рахунок ЕРС самоіндукції, що виникає при убуванні магнітного потоку в котушці. Токи самоіндукції, що виникають при розмиканні ланцюга, можуть бути дуже великими, так що лампи можуть перегоріти. br/>
Енергія магнітного поля
В
Рис. 4.12.1. br/>
Розглянемо ланцюг, що містить котушку індуктивності L, резистор опором R і джерело струму з ЕРС E і нехтує малим внутрішнім опором. У момент t = 0 ключ замикає ланцюг. Початкова умова для сили струму:. p> Запишемо закон Ома для будь-якого моменту часу t.
, (4.12.1)
,
Ленц соленоїд електромагнітна індукція
приймаючи, перепишемо рівняння (4.12.1) у вигляді:
. (4.12.2)
вираз (4.12.2) на заряд, що пройшов по ланцюгу за малий інтервал часу Dt.
. (4.12.3)
Отримане співвідношення виражає закон збереження енергії: робота, здійснена джерелом струму йде на виділення тепла в резистори і на зміну енергії магнітного поля котушки
. (4.12.4)
Т.к., при,, те похідна функції WM (I) дорівнює
. (4.12.5)
Гћ. (4.12.6)
Щільність енергії магнітного поля. Користуючись формулами (4.12.6) для енергії магнітного поля котушки і (4.11.3) для індуктивності соленоїда, отримаємо вираз для щільності енергії магнітного поля. br/>
, Гћ
, (4.12.7)
де H - напруженість магнітного поля.
Для щільності енергії електричного поля раніше була отримана схожа формула (1.10.7):
.
Вираз (4.12.7) для густини енергії магнітного поля, виведене тут для випадку однорідного поля, справедливо також для будь-яких магнітних полів (не тільки однорідних).
