Потокосцепление

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Потокосцепление
\Psi
Единицы измерения
СИ

Вебер

СГС

Максвелл

Потокосцепле́ние (полный магнитный поток) — физическая величина, представляющая собой суммарный магнитный поток, сцепляющийся со всеми витками катушки индуктивности.

Определение[править | править вики-текст]

Потокосцепление численно равно сумме магнитных потоков, проходящих через каждый виток катушки, т.е. при количестве витков N и одинаковом магнитном потоке в каждом витке потокосцепление можно определить как \Psi = N\Phi_1, где \Phi_1 — магнитный поток одного витка [ Вб ].

Файл:Coil1.PNG
Распределение магнитных потоков по обмотке соленоида.

В идеальном соленоиде все магнитные силовые линии проходят через каждый виток (т.е. не пересекают боковую поверхность соленоида), и, следовательно, магнитный поток каждого витка одинаков. Однако на практике магнитные потоки в витках катушки отличаются и величина потокосцепления определяется по формуле:

\Psi = \sum^{N}_{i=1} {\Phi_i},

где:
N — количество витков;
i — номер витка, с которым сцеплен поток \Phi_i.


В случае, если катушка имеет ферромагнитный сердечник, потокосцепление можно определить по формуле:

\Psi = N\Phi_C,

где \Phi_C — магнитный поток через магнитопровод (сердечник) катушки.


Величина потокосцепления, помимо магнитного потока, имеет связь с током I в индуктивности, определяющуюся выражением:

\Psi = IL,

где Lиндуктивность катушки [ Гн ].


Эта формула выражает принцип непрерывности во времени потокосцепления катушки индуктивности.

Принцип непрерывности[править | править вики-текст]

Запас энергии магнитного поля в катушке индуктивности не может измениться скачком. Это выражает принцип непрерывности во времени. Невозможность скачкообразного изменения потокосцепления индуктивности объясняется, в свою очередь, тем, что в противном случае на индуктивности появилось бы бесконечно большое напряжение, что противоречит опыту.

Принцип непрерывности также означает, что ток в индуктивности не может измениться скачком (см. переходные процессы в электрических цепях):

i_L(0+) = i_L(0-)первый закон коммутации.


См. также[править | править вики-текст]


Литература[править | править вики-текст]

  • Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. 2010. 319 с. — ISBN 978-5-9963-0281-9