Descoperirea lui Faraday și Lenz: legea inducției electromagnetice este formula fenomenului. Ceea ce determină puterea și direcția curentului de inducție

UN CÂMP MAGNETIC

Interacțiunea magnetică a sarcinilor electrice în mișcare conform conceptelor teoriei câmpului se explică astfel: orice mișcare incarcare electrica creează un câmp magnetic în spațiul înconjurător care poate acționa asupra altor sarcini electrice în mișcare.

AT - cantitate fizica, care este caracteristica puterii camp magnetic. Se numește inducție magnetică (sau inducție a câmpului magnetic).

Inductie magnetica- cantitatea vectorială. Modulul vectorului de inducție magnetică este egal cu raportul dintre valoarea maximă a forței Ampère care acționează asupra unui conductor care poartă curent continuu și puterea curentului din conductor și lungimea acestuia:

Unitatea de inducție magnetică. LA sistem international unități pe unitate de inducție magnetică, se ia inducția unui astfel de câmp magnetic, în care pentru fiecare metru de lungime a conductorului la o putere de curent de 1 A, putere maxima Ampere 1 N. Această unitate se numește tesla (abreviat: Tl), în onoarea remarcabilului fizician iugoslav N. Tesla:

FORTA LORENTZ

Mișcarea unui conductor cu curent într-un câmp magnetic arată că câmpul magnetic acționează asupra sarcinilor electrice în mișcare. Forța amperului acționează asupra conductorului F A \u003d IBlsin a, iar forța Lorentz acționează asupra sarcinii în mișcare:

Unde A- unghiul dintre vectorii B şi v.

Mișcarea particulelor încărcate într-un câmp magnetic. Într-un câmp magnetic uniform, o particulă încărcată care se mișcă cu o viteză perpendiculară pe liniile de inducție a câmpului magnetic este supusă unei forțe m, constantă în valoare absolută și direcționată perpendicular pe vectorul viteză.Sub acțiunea unei forțe magnetice, particula capătă accelerație, al cărei modul este egal cu:

Într-un câmp magnetic uniform, această particulă se mișcă într-un cerc. Raza de curbură a traiectoriei de-a lungul căreia se mișcă particula este determinată din condiția de unde urmează,

Raza de curbură a traiectoriei este o valoare constantă, deoarece forța perpendiculară pe vectorul viteză își schimbă doar direcția, dar nu și modulul. Și asta înseamnă că această traiectorie este un cerc.

Perioada de revoluție a unei particule într-un câmp magnetic uniform este:

Ultima expresie arată că perioada de revoluție a unei particule într-un câmp magnetic uniform nu depinde de viteza și raza traiectoriei mișcării sale.

Dacă tensiune câmp electric este zero, atunci forța Lorentz l este egală cu forța magnetică m:

INDUCTIE ELECTROMAGNETICA

Fenomen inductie electromagnetica descoperit de Faraday, care a descoperit că un curent electric ia naștere într-un circuit conductor închis cu orice modificare a câmpului magnetic care pătrunde în circuit.

FLUX MAGNETIC

flux magnetic F(flux de inducție magnetică) printr-o suprafață cu o zonă S- o valoare egală cu produsul dintre modulul vectorului de inducție magnetică și aria S iar cosinusul unghiului Aîntre vector și normala la suprafață:

F=BScos

unitate SI flux magnetic 1 Weber (Wb) - flux magnetic printr-o suprafață de 1 m 2 situată perpendicular pe direcția unui câmp magnetic uniform, a cărui inducție este de 1 T:

Inductie electromagnetica- fenomen de apariţie curent electricîntr-un circuit conductor închis cu orice modificare a fluxului magnetic care pătrunde în circuit.

Apărând într-un circuit închis, curentul de inducție are o astfel de direcție încât câmpul său magnetic contracarează modificarea fluxului magnetic prin care este cauzat (regula lui Lenz).

LEGEA INDUCȚIEI ELECTROMAGNETICE

Experimentele lui Faraday au arătat că puterea curentului inductiv I i într-un circuit conductor este direct proporțională cu rata de modificare a numărului de linii de inducție magnetică care pătrund în suprafața delimitată de acest circuit.

Prin urmare, puterea curentului de inducție este proporțională cu viteza de schimbare a fluxului magnetic prin suprafața delimitată de contur:

Se știe că dacă în circuit apare un curent, aceasta înseamnă că asupra sarcinilor libere ale conductorului acționează forțe externe. Lucrul acestor forțe pentru a deplasa o sarcină unitară de-a lungul unui circuit închis se numește forță electromotoare (EMF). Aflați EMF de inducție ε i .

Conform legii lui Ohm pentru un circuit închis

Deoarece R nu depinde de , atunci

FEM de inducție coincide în direcție cu curentul de inducție, iar acest curent, în conformitate cu regula lui Lenz, este direcționat astfel încât fluxul magnetic creat de acesta să contracareze modificarea fluxului magnetic extern.

Legea inducției electromagnetice

FEM de inducție într-un circuit închis este egală cu viteza de modificare a fluxului magnetic care pătrunde în circuit, luată cu semnul opus:

AUTOINDUCEREA. INDUCTANŢĂ

Experiența arată că fluxul magnetic F, asociat cu circuitul, este direct proporțional cu puterea curentului din acest circuit:

F \u003d L * I .

Inductanța buclei L- coeficient de proporţionalitate între curentul care trece prin circuit şi fluxul magnetic creat de acesta.

Inductanța unui conductor depinde de forma, dimensiunea și proprietățile mediului.

auto-inducție- fenomenul de apariție a inducției EMF în circuit atunci când fluxul magnetic se modifică, cauzat de o modificare a curentului care trece prin circuitul însuși.

Auto-inducere - caz special inductie electromagnetica.

Inductanță - o valoare egală numeric cu Auto-inducție EMF, care apar în circuit atunci când puterea curentului din acesta se modifică în funcție de unitate pe unitatea de timp. În SI, unitatea de inductanță este inductanța unui astfel de conductor, în care, atunci când puterea curentului se modifică cu 1 A, în 1 s, apare un EMF de autoinducție de 1 V. Această unitate se numește henry (H) :

ENERGIA CÂMPULUI MAGNETIC

Fenomenul de autoinducție este analog cu fenomenul de inerție. Inductanța joacă același rol cu ​​o modificare a curentului ca și masa cu o schimbare a vitezei unui corp. Viteza este analogă cu curentul.

Deci energia câmpului magnetic al curentului poate fi considerată o valoare similară cu energia cinetică a corpului:

Să presupunem că după ce bobina este deconectată de la sursă, curentul din circuit scade cu timpul conform unei legi liniare.

EMF de auto-inducție în acest caz are o valoare constantă:

unde I este valoarea inițială a curentului, t este intervalul de timp în care curentul scade de la I la 0.

În timpul t, o sarcină electrică trece prin circuit q = I cp t. La fel de I cp = (I + 0)/2 = I/2, apoi q=It/2. Prin urmare, munca unui curent electric:

Acest lucru se realizează datorită energiei câmpului magnetic al bobinei. Deci primim din nou:

Exemplu. Determinați energia câmpului magnetic al bobinei, în care la un curent de 7,5 A fluxul magnetic este de 2,3 * 10 -3 Wb. Cum se va schimba energia câmpului dacă curentul este redus la jumătate?

Energia câmpului magnetic al bobinei W 1 = LI 1 2 /2. Prin definiție, inductanța bobinei L \u003d F / I 1. Prin urmare,

Un curent de inducție este un curent care apare într-un circuit conductor închis într-un câmp magnetic alternativ. Acest curent poate apărea în două cazuri. Dacă există un circuit fix pătruns de un flux schimbător de inducţie magnetică. Sau atunci când un circuit conductor se mișcă într-un câmp magnetic constant, ceea ce provoacă și o modificare a fluxului magnetic al circuitului de penetrare.

Figura 1 - Conductorul se mișcă într-un câmp magnetic constant

Cauza curentului de inducție este turbioarea câmp electric, care este generată de câmpul magnetic. Acest câmp electric acționează asupra sarcinilor libere într-un conductor plasat în acest câmp electric vortex.

Figura 2 - câmp electric vortex

Puteți găsi și o astfel de definiție. Curentul inductiv este un curent electric care apare ca urmare a acțiunii inducției electromagnetice. Dacă nu vă aprofundați în complexitatea legii inducției electromagnetice, atunci pe scurt poate fi descris după cum urmează. Inducția electromagnetică este apariția curentului într-un circuit conductor sub influența unui câmp magnetic alternativ.

Folosind această lege, puteți determina și mărimea curentului de inducție. Deoarece ne oferă valoarea EMF care apare în circuit sub acțiunea unui câmp magnetic alternativ.

Formula 1 - EMF de inducție a câmpului magnetic.

După cum se poate observa din formula 1, mărimea EMF de inducție și, prin urmare, curentul de inducție, depinde de viteza de schimbare a fluxului magnetic care pătrunde în circuit. Adică, cu cât fluxul magnetic se modifică mai repede, cu atât se poate obține curent de inducție mai mare. În cazul în care avem un câmp magnetic constant în care circuitul conducător se mișcă, atunci valoarea EMF va depinde de viteza circuitului.

Pentru a determina direcția curentului de inducție, se folosește regula lui Lenz. Care spune că curentul de inducție este direcționat către curentul care l-a provocat. De aici semnul minus din formula pentru definițiile EMF inducţie.

Curentul de inducție joacă un rol important în ingineria electrică modernă. De exemplu, curentul de inducție care apare în rotor motor de inducție, interacționează cu curentul furnizat de la sursa de alimentare în statorul său, în urma căruia rotorul se rotește. Motoarele electrice moderne sunt construite pe acest principiu.

Figura 3 - motor asincron.

Într-un transformator, curentul inductiv care apare în înfășurarea secundară este utilizat pentru a alimenta diverse aparate electrice. Valoarea acestui curent poate fi setată de parametrii transformatorului.

Figura 4 - transformator electric.

Și, în sfârșit, curenții de inducție pot apărea și în conductorii masivi. Aceștia sunt așa-numiții curenți Foucault. Datorită acestora, este posibil să se producă topirea prin inducție a metalelor. Adică, curenții turbionari care curg în conductor îl determină să se încălzească. În funcție de mărimea acestor curenți, conductorul poate fi încălzit peste punctul de topire.

Figura 5 - topirea prin inducție a metalelor.

Așadar, am aflat că curentul de inducție poate avea un efect mecanic, electric și termic. Toate aceste efecte sunt utilizate pe scară largă în lumea modernă atât la scară industrială cât şi la nivelul gospodăriei.

Dacă nu există nicio modificare a câmpului magnetic, atunci nu va exista curent electric. Chiar dacă câmpul magnetic există. Putem spune că curentul electric inductiv este direct proporțional, în primul rând, cu numărul de spire și, în al doilea rând, cu viteza câmpului magnetic cu care se modifică acest câmp magnetic în raport cu spirele bobinei.

Orez. 3. Ce determină mărimea curentului inductiv?

Pentru a caracteriza câmpul magnetic se folosește o mărime numită flux magnetic. Caracterizează câmpul magnetic în ansamblu, despre asta vom vorbi în lecția următoare. Acum observăm doar că este modificarea fluxului magnetic, adică. numărul de linii de câmp magnetic care pătrund într-un circuit cu curent (o bobină, de exemplu), duce la apariția unui curent de inducție în acest circuit.

Fizică. Clasa a 9-a

Subiect: Câmp electromagnetic

Lecția 44. flux magnetic

Eryutkin E.S., profesor de fizică de cea mai înaltă categorie, școala secundară №1360

Introducere. Experimentele lui Faraday

Continuând studiul temei „Inducția electromagnetică”, să aruncăm o privire mai atentă asupra unui astfel de concept precum flux magnetic.

Știți deja cum să detectați fenomenul de inducție electromagnetică - dacă un conductor închis este încrucișat linii magnetice, în acest conductor se generează un curent electric. Un astfel de curent se numește inductiv.

Acum să discutăm cum este generat acest curent electric și care este principalul lucru pentru ca acest curent să apară.

În primul rând, să trecem la Experiența lui Faradayși priviți din nou caracteristicile sale importante.

Deci, avem un ampermetru, o bobină cu un numar mare spire, care este scurtcircuitat la acest ampermetru.

Luăm un magnet și, în același mod ca în lecția anterioară, coborâm acest magnet în bobină. Săgeata deviază, adică există un curent electric în acest circuit.

Orez. 1. Experiență în detectarea curentului de inducție.

Dar când magnetul se află în interiorul bobinei, nu există curent electric în circuit. Dar de îndată ce încerci să scoți acest magnet din bobină, un curent electric reapare în circuit, dar direcția acestui curent se schimbă în sens opus.

Vă rugăm să rețineți, de asemenea, că valoarea curentului electric care curge în circuit depinde și de proprietățile magnetului însuși. Dacă luați un alt magnet și faceți același experiment, valoarea curentului se modifică semnificativ, în acest caz curentul devine mai mic.

După efectuarea experimentelor, putem concluziona că curentul electric care apare într-un conductor închis (într-o bobină) este asociat cu un câmp magnetic magnet permanent.

Cu alte cuvinte, curentul electric depinde de o anumită caracteristică a câmpului magnetic. Și am introdus deja o astfel de caracteristică - inducție magnetică.

Amintiți-vă că inducția magnetică se notează cu literă, este o mărime vectorială. Și inducția magnetică este măsurată în Tesla.

⇒ - Tesla - în onoarea savantului european și american Nikola Tesla.

Inductie magnetica caracterizează efectul unui câmp magnetic asupra unui conductor purtător de curent plasat în acest câmp.

Dar, când vorbim despre curent electric, trebuie să înțelegem că curentul electric, și știți acest lucru din clasa a 8-a, ia naștere sub influența unui câmp electric.

Prin urmare, putem concluziona că curentul electric de inducție apare datorită câmpului electric, care la rândul său se formează ca urmare a câmpului magnetic. Și o astfel de relație se realizează doar datorită flux magnetic.

Relația dintre câmpurile electrice și magnetice a fost observată de foarte mult timp. Această legătură a fost descoperită în secolul al XIX-lea de către fizicianul englez Faraday și i-a dat un nume. Apare în momentul în care fluxul magnetic pătrunde pe suprafața unui circuit închis. După ce se produce o modificare a fluxului magnetic pentru un anumit timp, în acest circuit apare un curent electric.

Relația dintre inducția electromagnetică și fluxul magnetic

Este afișată esența fluxului magnetic renumită formulă: Ф = BS cos α. În el, F este un flux magnetic, S este suprafața conturului (aria), B este vectorul inducției magnetice. Unghiul α se formează datorită direcției vectorului de inducție magnetică și a normalului la suprafața conturului. Rezultă că fluxul magnetic va atinge pragul maxim la cos α = 1, iar pragul minim la cos α = 0.

În a doua variantă, vectorul B va fi perpendicular pe normal. Se pare că liniile de curgere nu traversează conturul, ci doar alunecă de-a lungul planului său. Prin urmare, caracteristicile vor fi determinate de liniile vectorului B care intersectează suprafața conturului. Pentru calcul, Weber este folosit ca unitate de măsură: 1 wb \u003d 1v x 1s (volt-secundă). O altă unitate de măsură mai mică este maxwell (µs). Este: 1 wb \u003d 108 μs, adică 1 μs \u003d 10-8 wb.

Pentru cercetarea lui Faraday s-au folosit două spirale de sârmă, izolate una de cealaltă și așezate pe o bobină de lemn. Unul dintre ele a fost conectat la o sursă de energie, iar celălalt la un galvanometru destinat înregistrării curenților mici. În acel moment, când circuitul spiralei originale s-a închis și s-a deschis, în alt circuit săgeata Aparat de măsură respins.

Efectuarea cercetărilor asupra fenomenului de inducție

În prima serie de experimente, Michael Faraday a introdus o bară de metal magnetizată într-o bobină conectată la un curent și apoi a scos-o (Fig. 1, 2).

1 2

Dacă un magnet este plasat într-o bobină conectată la Aparat de măsură, un curent inductiv începe să curgă în circuit. Dacă bara magnetică este îndepărtată din bobină, curentul de inducție apare în continuare, dar direcția sa este deja inversată. În consecință, parametrii curentului de inducție vor fi modificați în direcția barei și în funcție de polul cu care este plasat în bobină. Puterea curentului este afectată de viteza de mișcare a magnetului.

În a doua serie de experimente, se confirmă un fenomen în care un curent în schimbare într-o bobină determină un curent de inducție într-o altă bobină (Fig. 3, 4, 5). Acest lucru se întâmplă în momentele de închidere și deschidere a circuitului. Direcția curentului va depinde dacă circuitul electric se închide sau se deschide. În plus, aceste acțiuni nu sunt altceva decât modalități de modificare a fluxului magnetic. Când circuitul este închis, acesta va crește, iar când este deschis, va scădea, pătrunzând simultan în prima bobină.

3 4

5

În urma experimentelor, s-a constatat că apariția unui curent electric în interiorul unui circuit conductor închis este posibilă numai atunci când acestea sunt plasate într-un câmp magnetic alternativ. În același timp, fluxul se poate schimba în timp prin orice mijloace.

Curentul electric care apare sub influența inducției electromagnetice se numește inducție, deși acesta nu va fi un curent în sensul convențional. Când un circuit închis se află într-un câmp magnetic, se generează o fem cu valoare exacta, și nu curentul în funcție de diferite rezistențe.

Acest fenomen se numește EMF de inducție, care se reflectă prin formula: Eind = - ∆F / ∆t. Valoarea sa coincide cu rata de modificare a fluxului magnetic care pătrunde pe suprafața unei bucle închise, luată din valoare negativă. Minusul prezent în această expresie este o reflectare a regulii lui Lenz.

Regula lui Lenz pentru fluxul magnetic

O regulă binecunoscută a fost derivată după o serie de studii în anii 30 ai secolului al XIX-lea. Este formulat în felul următor:

Direcția curentului de inducție, excitat într-un circuit închis de un flux magnetic în schimbare, afectează câmpul magnetic pe care îl creează în așa fel încât acesta, la rândul său, creează un obstacol în calea fluxului magnetic, provocând apariția curent de inducție.

Când fluxul magnetic crește, adică devine Ф > 0, iar EMF de inducție scade și devine Eind< 0, в результате этого появляется электроток с такой направленностью, при которой под влиянием его магнитного поля происходит изменение потока в сторону уменьшения при его прохождении через плоскость замкнутого контура.

Dacă debitul scade, atunci procesul invers are loc atunci când F< 0 и Еинд >0, adică acțiunea câmpului magnetic al curentului de inducție, are loc o creștere a fluxului magnetic care trece prin circuit.

Sensul fizic al regulii lui Lenz este de a reflecta legea conservării energiei, când când o cantitate scade, cealaltă crește și, invers, când o cantitate crește, cealaltă va scădea. Diferiți factori afectează, de asemenea, FEM de inducție. Când un magnet puternic și slab este introdus alternativ în bobină, dispozitivul va afișa o valoare mai mare în primul caz și o valoare mai mică în al doilea. Același lucru se întâmplă atunci când viteza magnetului se schimbă.

Figura de mai jos arată cum se determină direcția curentului de inducție folosind regula Lenz. Culoarea albastra corespunde liniilor de forță ale câmpurilor magnetice ale curentului de inducție și ale magnetului permanent. Ele sunt situate în direcția polilor nord-sud care sunt prezenți în fiecare magnet.

Fluxul magnetic în schimbare duce la apariția unui curent electric inductiv, a cărui direcție provoacă opoziția câmpului său magnetic, care împiedică modificările fluxului magnetic. În acest sens, liniile de forță ale câmpului magnetic al bobinei sunt îndreptate în direcția opusă liniilor de forță ale magnetului permanent, deoarece mișcarea acestuia are loc în direcția acestei bobine.

Pentru a determina direcția curentului, se folosește cu un filet din dreapta. Trebuie să fie înșurubat astfel încât direcția mișcării sale înainte să coincidă cu direcția liniilor de inducție ale bobinei. În acest caz, direcțiile curentului de inducție și rotația mânerului brațului vor coincide.

După cum am aflat deja, curentul electric este capabil să genereze câmpuri magnetice. Apare întrebarea: poate un câmp magnetic să provoace apariția unui curent electric? Această problemă a fost rezolvată de fizicianul englez Michael Faraday, care a descoperit fenomenul inducției electromagnetice în 1831. Un conductor spiralat se închide pe un galvanometru (Fig. 3.19). Dacă un magnet permanent este împins în bobină, galvanometrul va arăta prezența curentului pentru întreaga perioadă de timp în timp ce magnetul se mișcă în raport cu bobina. Când magnetul este scos din bobină, galvanometrul arată prezența unui curent în sens opus. O schimbare a direcției curentului are loc atunci când polul retractabil sau retractabil al magnetului se schimbă.

Rezultate similare au fost observate la înlocuirea unui magnet permanent cu un electromagnet (bobină cu curent). Dacă ambele bobine sunt fixate nemișcate, dar valoarea curentului este modificată într-una dintre ele, atunci în acest moment se observă un curent de inducție în cealaltă bobină.

FENOMENUL INDUCȚIEI ELECTROMAGNETICE constă în apariția unei forțe electromotoare (emf) de inducție într-un circuit conductor, prin care se modifică fluxul vectorului de inducție magnetică. Dacă circuitul este închis, atunci apare un curent de inducție în el.

Descoperirea fenomenului de inducție electromagnetică:

1) a arătat relația dintre câmpul electric și magnetic;

2) sugerat metoda de generare a curentului electric folosind un câmp magnetic.

Principalele proprietăți ale curentului de inducție:

1. Curentul de inducție apare întotdeauna atunci când există o modificare a fluxului de inducție magnetică cuplată la circuit.

2. Puterea curentului de inducție nu depinde de metoda de modificare a fluxului de inducție magnetică, ci este determinată doar de rata de schimbare a acestuia.

Experimentele lui Faraday au descoperit că mărimea forței electromotoare a inducției este proporțională cu viteza de schimbare a fluxului magnetic care pătrunde în circuitul conductor (legea lui Faraday a inducției electromagnetice)

Sau , (3,46)

unde (dF) este modificarea fluxului în timp (dt). FLUX MAGNETIC sau DEBUT DE INDUCȚIE MAGNETICĂ se numește valoare, care se determină pe baza următoarei relații: ( flux magnetic printr-o suprafață S): Ф=ВScosα, (3.45), unghiul a este unghiul dintre normala la suprafața luată în considerare și direcția vectorului de inducție a câmpului magnetic

unitate de flux magneticîn sistemul SI se numește weber- [Wb \u003d Tl × m 2].

Semnul „-” din formulă înseamnă că emf. inducția determină un curent de inducție, al cărui câmp magnetic contracarează orice modificare a fluxului magnetic, adică. la >0 e.m.f. inducţie e ŞI<0 и наоборот.

emf inducția se măsoară în volți

Pentru a afla direcția curentului de inducție, există regula lui Lenz (regula a fost stabilită în 1833): curentul de inducție are o astfel de direcție încât câmpul magnetic pe care îl creează tinde să compenseze modificarea fluxului magnetic care a provocat acest curent de inducție. .

De exemplu, dacă împingeți polul nord al magnetului în bobină, adică creșteți fluxul magnetic prin spirele sale, în bobină apare un curent de inducție în așa direcție încât un pol nordic apare la capătul cel mai apropiat al bobinei. la magnet (Fig. 3.20). Deci, câmpul magnetic al curentului de inducție tinde să neutralizeze modificarea fluxului magnetic care a provocat-o.

Nu numai un câmp magnetic alternativ generează un curent de inducție într-un conductor închis, ci și atunci când un conductor închis de lungimea l se mișcă într-un câmp magnetic constant (B) cu o viteză v, în conductor apare o fem:

a (B Ùv) (3,47)

După cum știți deja, forta electromotoareîn lanț este rezultatul forțelor externe. Când dirijorul se mișcă într-un câmp magnetic, rolul forțelor externe execută forța Lorentz(care acționează din partea câmpului magnetic asupra unei sarcini electrice în mișcare). Sub acțiunea acestei forțe, are loc o separare a sarcinilor și apare o diferență de potențial la capetele conductorului. emf inducția într-un conductor este munca de deplasare a sarcinilor unitare de-a lungul conductorului.

Direcția curentului de inducție poate fi definit conform regulii mâinii drepte:Vectorul B intră în palmă, degetul mare răpit coincide cu direcția vitezei conductorului, iar 4 degete indică direcția curentului de inducție.

Astfel, un câmp magnetic alternant determină apariția unui câmp electric indus. Aceasta nu potenţial(spre deosebire de electrostatic), deoarece Loc de munca prin deplasarea unei singure sarcini pozitive egal cu emf. inducţie, nu zero.

Astfel de câmpuri sunt numite vârtej. Liniile de forță ale vortexului câmp electric - blocați pe ei înșiși spre deosebire de liniile de intensitate a câmpului electrostatic.

emf inducția are loc nu numai în conductorii vecini, ci și în conductorul însuși atunci când câmpul magnetic al curentului care trece prin conductor se modifică. Apariția EMF. în orice conductor, atunci când puterea curentului se modifică în el (prin urmare, fluxul magnetic în conductor) se numește auto-inducție, iar curentul indus în acest conductor este curent de autoinducție.

Curentul într-un circuit închis creează un câmp magnetic în spațiul înconjurător, a cărui intensitate este proporțională cu puterea curentului I. Prin urmare, fluxul magnetic Ф care pătrunde în circuit este proporțional cu puterea curentului din circuit.

Ф=L×I, (3,48).

L este coeficientul de proporționalitate, care se numește coeficient de autoinducție sau, pur și simplu, inductanță. Inductanța depinde de mărimea și forma circuitului, precum și de permeabilitatea magnetică a mediului din jurul circuitului.

În acest sens, inductanța circuitului - analogic capacitatea electrică a unui conductor solitar, care depinde și numai de forma conductorului, dimensiunile acestuia și permitivitatea mediului.

Unitatea de măsură a inductanței este Henry (H): 1H - inductanța unui astfel de circuit, al cărui flux magnetic de autoinducție la un curent de 1A este de 1Wb (1Hn \u003d 1Wb / A \u003d 1V s / A).

Dacă L=const, atunci emf. auto-inducția poate fi reprezentată sub următoarea formă:

, sau , (3.49)

unde DI (dI) este modificarea curentului în circuitul care conține inductorul (sau circuitul) L, în timpul Dt (dt). Semnul „-” în această expresie înseamnă că emf. auto-inducția previne o schimbare a curentului (adică, dacă curentul într-un circuit închis scade, atunci fem-ul de auto-inducție duce la un curent în aceeași direcție și invers).

Una dintre manifestările inducției electromagnetice este apariția curenților de inducție închise în medii conductoare continue: corpuri metalice, soluții de electroliți, organe biologice etc. Astfel de curenți se numesc curenți turbionari sau curenți Foucault. Acești curenți apar atunci când un corp conductor se mișcă într-un câmp magnetic și/sau când inducția câmpului în care sunt plasate corpurile se modifică în timp. Puterea curenților Foucault depinde de rezistența electrică a corpurilor, precum și de rata de schimbare a câmpului magnetic.

Curenții Foucault se supun și ei regulii lui Lenz : câmpul lor magnetic este direcționat astfel încât să contracareze modificarea fluxului magnetic care induce curenți turbionari.

Prin urmare, conductoarele masive sunt decelerate într-un câmp magnetic. La mașinile electrice, pentru a minimiza efectul curenților Foucault, miezurile transformatoarelor și circuitele magnetice ale mașinilor electrice sunt asamblate din plăci subțiri izolate unele de altele printr-un lac sau scară specială.

Curenții turbionari provoacă o încălzire puternică a conductorilor. Căldura Joule generată de curenții Foucault, folosit în cuptoarele metalurgice cu inducţie pentru topirea metalelor, conform legii Joule-Lenz.