Upptäckten av Faraday och Lenz: lagen om elektromagnetisk induktion är formeln för fenomenet. Vad bestämmer styrkan och riktningen på induktionsströmmen

ETT MAGNETISKT FÄLT

Den magnetiska växelverkan mellan rörliga elektriska laddningar enligt begreppen fältteori förklaras enligt följande: alla rörliga elektrisk laddning skapar ett magnetfält i det omgivande rummet som kan verka på andra rörliga elektriska laddningar.

AT - fysisk kvantitet, som är kraftkaraktäristiken magnetiskt fält. Det kallas magnetisk induktion (eller magnetfältsinduktion).

Magnetisk induktion- vektorkvantitet. Modulen för den magnetiska induktionsvektorn är lika med förhållandet mellan det maximala värdet av Ampère-kraften som verkar på en likströmsförande ledare och strömstyrkan i ledaren och dess längd:

Enhet för magnetisk induktion. PÅ internationella systemet enheter per magnetisk induktionsenhet tas induktionen av ett sådant magnetfält, där för varje meter av ledarens längd vid en strömstyrka av 1 A, maximal styrka Ampere 1 N. Denna enhet kallas tesla (förkortat: Tl), för att hedra den enastående jugoslaviske fysikern N. Tesla:

LORENTZ FORCE

Rörelsen av en ledare med ström i ett magnetfält visar att magnetfältet verkar på rörliga elektriska laddningar. Amperekraft verkar på ledaren F A \u003d IBlsin a, och Lorentz-kraften verkar på den rörliga laddningen:

var a- vinkel mellan vektorerna B och v.

Rörelse av laddade partiklar i ett magnetfält. I ett enhetligt magnetfält utsätts en laddad partikel som rör sig med en hastighet vinkelrätt mot magnetfältets induktionslinjer för en kraft m, konstant i absolut värde och riktad vinkelrätt mot hastighetsvektorn. Under inverkan av en magnetisk kraft förvärvar partikeln acceleration, vars modul är lika med:

I ett enhetligt magnetfält rör sig denna partikel i en cirkel. Krökningsradien för den bana längs vilken partikeln rör sig bestäms utifrån det tillstånd som den följer,

Banans krökningsradie är ett konstant värde, eftersom kraften vinkelrät mot hastighetsvektorn endast ändrar dess riktning, men inte dess modul. Och detta betyder att denna bana är en cirkel.

Rotationsperioden för en partikel i ett enhetligt magnetfält är:

Det sista uttrycket visar att rotationsperioden för en partikel i ett enhetligt magnetfält inte beror på hastigheten och radien för dess rörelsebana.

Om spänning elektriskt fältär noll, då är Lorentzkraften l lika med den magnetiska kraften m:

ELEKTROMAGNETISK INDUKTION

Fenomen elektromagnetisk induktion upptäckt av Faraday, som fann att en elektrisk ström uppstår i en sluten ledande krets med varje förändring i magnetfältet som penetrerar kretsen.

MAGNETISKT FLÖDE

magnetiskt flöde F(flöde av magnetisk induktion) genom en yta med en area S- ett värde lika med produkten av modulen för den magnetiska induktionsvektorn och arean S och vinkelns cosinus a mellan vektorn och normalen till ytan:

F=BScos

SI-enhet magnetiskt flöde 1 Weber (Wb) - magnetiskt flöde genom en yta på 1 m 2 belägen vinkelrätt mot riktningen för ett enhetligt magnetfält, vars induktion är 1 T:

Elektromagnetisk induktion- förekomstfenomen elektrisk ström i en sluten ledande krets med någon förändring i det magnetiska flödet som penetrerar kretsen.

Uppstår i en sluten krets har induktionsströmmen en sådan riktning att dess magnetfält motverkar förändringen i det magnetiska flödet som den orsakas av (Lenz regel).

LAG OM ELEKTROMAGNETISK INDUKTION

Faradays experiment visade att styrkan hos den induktiva strömmen I i en ledande krets är direkt proportionell mot förändringshastigheten i antalet magnetiska induktionslinjer som penetrerar ytan som begränsas av denna krets.

Därför är styrkan på induktionsströmmen proportionell mot förändringshastigheten för det magnetiska flödet genom ytan som begränsas av konturen:

Det är känt att om en ström uppträder i kretsen betyder detta att externa krafter verkar på ledarens fria laddningar. Dessa krafters arbete för att flytta en enhetsladdning längs en sluten slinga kallas den elektromotoriska kraften (EMF). Hitta EMF för induktion ε i .

Enligt Ohms lag för en sluten krets

Eftersom R inte är beroende av , alltså

Induktions-emk:n sammanfaller i riktning med induktionsströmmen, och denna ström är i enlighet med Lenz regel riktad så att det magnetiska flödet som skapas motverkar förändringen i det externa magnetiska flödet.

Lagen för elektromagnetisk induktion

Induktions-emk i en sluten krets är lika med förändringshastigheten för det magnetiska flödet som penetrerar kretsen, taget med motsatt tecken:

SJÄLVINDUKTION. INDUKTANS

Erfarenheten visar att det magnetiska flödet F, associerad med kretsen, är direkt proportionell mot strömstyrkan i denna krets:

F \u003d L * I .

Slinginduktans L- Proportionalitetskoefficient mellan strömmen som passerar genom kretsen och det magnetiska flöde som skapas av den.

En ledares induktans beror på dess form, storlek och omgivningens egenskaper.

självinduktion- fenomenet med förekomsten av induktions-EMK i kretsen när det magnetiska flödet ändras, orsakat av en förändring i strömmen som passerar genom själva kretsen.

Självinduktion - specialfall elektromagnetisk induktion.

Induktans - ett värde numeriskt lika med EMF självinduktion, som uppstår i kretsen när strömstyrkan i den ändras med enhet per tidsenhet. I SI är induktansenheten induktansen för en sådan ledare, i vilken, när strömstyrkan ändras med 1 A, på 1 s, uppstår en EMF av självinduktion på 1 V. Denna enhet kallas henry (H) :

DET MAGNETISKA FÄLTETS ENERGI

Fenomenet självinduktion är analogt med fenomenet tröghet. Induktans spelar samma roll med en förändring i ström som massa gör med en förändring i en kropps hastighet. Hastigheten är analog med strömmen.

Så energin i strömmens magnetfält kan betraktas som ett värde som liknar kroppens kinetiska energi:

Antag att efter att spolen kopplats bort från källan, minskar strömmen i kretsen med tiden enligt en linjär lag.

Självinduktionens EMF har i detta fall ett konstant värde:

där I är startvärdet för strömmen, t är det tidsintervall under vilket strömmen minskar från I till 0.

Under tiden t passerar en elektrisk laddning genom kretsen q = I cp t. Som I cp = (I + 0)/2 = I/2, sedan q=It/2. Därför är arbetet med en elektrisk ström:

Detta arbete görs på grund av energin i spolens magnetfält. Så vi får igen:

Exempel. Bestäm energin för spolens magnetiska fält, i vilken vid en ström av 7,5 A det magnetiska flödet är 2,3 * 10 -3 Wb. Hur kommer fältenergin att förändras om strömmen halveras?

Energin för spolens magnetfält W 1 = LI 1 2 /2. Per definition är spolens induktans L \u003d F / I 1. Därav,

En induktionsström är en ström som uppstår i en sluten ledande krets i ett växelmagnetfält. Denna ström kan uppstå i två fall. Om det finns en fast krets som penetreras av ett växlande flöde av magnetisk induktion. Eller när en ledande krets rör sig i ett konstant magnetfält, vilket också orsakar en förändring av det magnetiska flödet i den penetrerande kretsen.

Figur 1 - Ledaren rör sig i ett konstant magnetfält

Orsaken till induktionsströmmen är virveln elektriskt fält, som genereras av magnetfältet. Detta elektriska fält verkar på fria laddningar i en ledare placerad i detta elektriska virvelfält.

Figur 2 - vortex elektriskt fält

Du kan också hitta en sådan definition. Induktiv ström är en elektrisk ström som uppstår på grund av verkan av elektromagnetisk induktion. Om du inte fördjupar dig i krångligheterna i lagen om elektromagnetisk induktion, kan den i ett nötskal beskrivas på följande sätt. Elektromagnetisk induktion är fenomenet med förekomsten av ström i en ledande krets under påverkan av ett alternerande magnetfält.

Med hjälp av denna lag kan du också bestämma storleken på induktionsströmmen. Eftersom det ger oss värdet av EMF som uppstår i kretsen under inverkan av ett växelmagnetiskt fält.

Formel 1 - EMF för magnetfältsinduktion.

Som kan ses från formel 1 beror storleken på induktionens EMF, och därmed induktionsströmmen, på förändringshastigheten för det magnetiska flödet som penetrerar kretsen. Det vill säga, ju snabbare det magnetiska flödet ändras, desto större induktionsström kan erhållas. I fallet när vi har ett konstant magnetfält i vilket den ledande kretsen rör sig, kommer värdet på EMF att bero på kretsens hastighet.

För att bestämma induktionsströmmens riktning används Lenz regel. Vilket säger att induktionsströmmen är riktad mot strömmen som orsakade det. Därav minustecknet i formeln för definitioner av EMF induktion.

Induktionsström spelar en viktig roll i modern elektroteknik. Till exempel induktionsströmmen som uppstår i rotorn induktionsmotor, interagerar med strömmen som tillförs från kraftkällan i dess stator, som ett resultat av vilket rotorn roterar. Moderna elmotorer är byggda på denna princip.

Bild 3 - asynkronmotor.

I transformatorn används den induktiva strömmen som uppstår i sekundärlindningen för att driva olika elektriska apparater. Värdet på denna ström kan ställas in av transformatorns parametrar.

Figur 4 - elektrisk transformator.

Och slutligen kan induktionsströmmar även förekomma i massiva ledare. Dessa är de så kallade Foucault-strömmarna. Tack vare dem är det möjligt att producera induktionssmältning av metaller. Det vill säga virvelströmmar som flyter i ledaren gör att den värms upp. Beroende på storleken på dessa strömmar kan ledaren värmas över smältpunkten.

Figur 5 - induktionssmältning av metaller.

Så vi fick reda på att induktionsströmmen kan ha en mekanisk, elektrisk och termisk effekt. Alla dessa effekter används ofta i modern värld både i industriell skala och på hushållsnivå.

Om det inte sker någon förändring i magnetfältet kommer det inte att finnas någon elektrisk ström. Även om magnetfältet existerar. Vi kan säga att den induktiva elektriska strömmen är direkt proportionell, för det första, mot antalet varv, och för det andra mot hastigheten på det magnetiska fältet med vilket detta magnetfält förändras i förhållande till spolens varv.

Ris. 3. Vad bestämmer storleken på den induktiva strömmen?

För att karakterisera magnetfältet används en storhet som kallas magnetiskt flöde. Det kännetecknar magnetfältet som helhet, vi kommer att prata om detta i nästa lektion. Nu noterar vi bara att det är förändringen i det magnetiska flödet, d.v.s. antalet magnetfältlinjer som penetrerar en krets med ström (till exempel en spole), leder till uppkomsten av en induktionsström i denna krets.

Fysik. Årskurs 9

Ämne: Elektromagnetiskt fält

Lektion 44. magnetiskt flöde

Eryutkin E.S., lärare i fysik av högsta kategori, gymnasieskola №1360

Introduktion. Faradays experiment

För att fortsätta studien av ämnet "Elektromagnetisk induktion", låt oss titta närmare på ett sådant koncept som magnetiskt flöde.

Du vet redan hur man upptäcker fenomenet elektromagnetisk induktion - om en sluten ledare korsas magnetiska linjer, genereras en elektrisk ström i denna ledare. En sådan ström kallas induktiv.

Låt oss nu diskutera hur denna elektriska ström genereras och vad som är det viktigaste för att denna ström ska visas.

Först av allt, låt oss vända oss till Faradays erfarenhet och titta igen på dess viktiga egenskaper.

Så, vi har en amperemeter, en spole med ett stort antal varv, som kortsluts till denna amperemeter.

Vi tar en magnet, och på samma sätt som i föregående lektion sänker vi denna magnet i spolen. Pilen avviker, det vill säga det finns en elektrisk ström i denna krets.

Ris. 1. Erfarenhet av att detektera induktionsström.

Men när magneten är inne i spolen finns det ingen elektrisk ström i kretsen. Men så fort du försöker få ut den här magneten ur spolen, dyker det upp en elektrisk ström i kretsen igen, men riktningen för denna ström ändras till den motsatta.

Observera också att värdet på den elektriska strömmen som flyter i kretsen också beror på magnetens egenskaper. Om du tar en magnet till och gör samma experiment ändras strömmens värde avsevärt, i det här fallet blir strömmen mindre.

Efter att ha genomfört experiment kan vi dra slutsatsen att den elektriska strömmen som uppstår i en sluten ledare (i en spole) är associerad med ett magnetfält permanentmagnet.

Med andra ord beror den elektriska strömmen på någon egenskap hos magnetfältet. Och vi har redan introducerat en sådan egenskap - magnetisk induktion.

Kom ihåg att magnetisk induktion betecknas med bokstaven, det är en vektorkvantitet. Och den magnetiska induktionen mäts i Tesla.

⇒ - Tesla - för att hedra den europeiska och amerikanska vetenskapsmannen Nikola Tesla.

Magnetisk induktion kännetecknar effekten av ett magnetfält på en strömförande ledare placerad i detta fält.

Men när vi pratar om elektrisk ström måste vi förstå att elektrisk ström, och det vet du från klass 8, uppstår under påverkan av ett elektriskt fält.

Därför kan vi dra slutsatsen att den elektriska induktionsströmmen uppstår på grund av det elektriska fältet, som i sin tur bildas som ett resultat av magnetfältet. Och en sådan relation genomförs bara pga magnetiskt flöde.

Sambandet mellan elektriska och magnetiska fält har uppmärksammats under mycket lång tid. Detta samband upptäcktes på 1800-talet av den engelske fysikern Faraday och gav det ett namn. Det uppträder i det ögonblick då det magnetiska flödet penetrerar ytan på en sluten krets. Efter att en förändring i det magnetiska flödet inträffar under en viss tid, uppträder en elektrisk ström i denna krets.

Förhållandet mellan elektromagnetisk induktion och magnetiskt flöde

Kärnan i det magnetiska flödet visas berömd formel: Ф = BS cos α. I den är F ett magnetiskt flöde, S är konturens yta (area), B är vektorn för magnetisk induktion. Vinkeln α bildas på grund av den magnetiska induktionsvektorns riktning och normalen till konturytan. Det följer att det magnetiska flödet kommer att nå den maximala tröskeln vid cos α = 1, och den lägsta tröskeln vid cos α = 0.

I den andra varianten kommer vektorn B att vara vinkelrät mot normalen. Det visar sig att flödeslinjerna inte korsar konturen, utan bara glider längs dess plan. Därför kommer egenskaperna att bestämmas av linjerna i vektorn B som skär konturens yta. För beräkning används Weber som en måttenhet: 1 wb \u003d 1v x 1s (volt-sekund). En annan, mindre måttenhet är maxbrunnen (µs). Det är: 1 wb \u003d 108 μs, det vill säga 1 μs \u003d 10-8 wb.

För forskning av Faraday användes två trådspiraler, isolerade från varandra och placerade på en träspole. En av dem var ansluten till en energikälla, och den andra till en galvanometer utformad för att registrera små strömmar. I det ögonblicket, när kretsen för den ursprungliga spiralen stängdes och öppnades, i en annan krets pilen mätinstrument avvisade.

Att bedriva forskning om fenomenet induktion

I den första serien av experiment satte Michael Faraday in en magnetiserad metallstång i en spole kopplad till en ström och drog sedan ut den (fig. 1, 2).

1 2

Om en magnet placeras i en spole kopplad till mätinstrument, börjar en induktiv ström flyta i kretsen. Om magnetstaven tas bort från spolen visas induktionsströmmen fortfarande, men dess riktning är redan omvänd. Följaktligen kommer parametrarna för induktionsströmmen att ändras i stavens riktning och beroende på polen med vilken den är placerad i spolen. Strömmens styrka påverkas av magnetens rörelsehastighet.

I den andra serien av experiment bekräftas ett fenomen där en föränderlig ström i en spole orsakar en induktionsström i en annan spole (fig. 3, 4, 5). Detta händer i ögonblicken då kretsen stängs och öppnas. Strömmens riktning beror på om den elektriska kretsen stänger eller öppnar. Dessutom är dessa åtgärder inget annat än sätt att ändra det magnetiska flödet. När kretsen är sluten kommer den att öka, och när den öppnas kommer den att minska, samtidigt som den penetrerar den första spolen.

3 4

5

Som ett resultat av experimenten fann man att förekomsten av en elektrisk ström inuti en sluten ledande krets endast är möjlig när de placeras i ett alternerande magnetfält. Samtidigt kan flödet förändras över tid på alla sätt.

Den elektriska strömmen som uppträder under påverkan av elektromagnetisk induktion kallas induktion, även om detta inte kommer att vara en ström i konventionell mening. När en sluten krets är i ett magnetfält genereras en emk med exakt värde, och inte strömmen beroende på olika resistanser.

Detta fenomen kallas induktionens EMF, vilket återspeglas av formeln: Eind = - ∆F / ∆t. Dess värde sammanfaller med förändringshastigheten i det magnetiska flödet som penetrerar ytan av en sluten slinga, taget från negativt värde. Minuset i detta uttryck är en återspegling av Lenz regel.

Lenz regel för magnetiskt flöde

En välkänd regel härleddes efter en rad studier på 30-talet av 1800-talet. Den är formulerad på följande sätt:

Induktionsströmmens riktning, exciterad i en sluten krets av ett förändrat magnetiskt flöde, påverkar magnetfältet som den skapar på ett sådant sätt att det i sin tur skapar ett hinder för det magnetiska flödet, orsakar utseendet induktionsström.

När det magnetiska flödet ökar, det vill säga blir det Ф > 0, och induktions-EMK minskar och blir 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.

Om flödet minskar sker den omvända processen när F< 0 и Еинд >0, det vill säga verkan av induktionsströmmens magnetfält, finns det en ökning av det magnetiska flödet som passerar genom kretsen.

Den fysiska innebörden av Lenz regel är att återspegla lagen om energibevarande, när när en kvantitet minskar, den andra ökar, och omvänt, när en kvantitet ökar, kommer den andra att minska. Olika faktorer påverkar också induktions-emk. När en stark och svag magnet växelvis sätts in i spolen kommer enheten att visa ett högre värde i det första fallet respektive ett lägre värde i det andra. Samma sak händer när magnetens hastighet ändras.

Figuren nedan visar hur den induktiva strömmens riktning bestäms med hjälp av Lenz-regeln. Blå färg motsvarar kraftlinjerna för induktionsströmmens och permanentmagnetens magnetfält. De är belägna i riktning mot de nord-sydliga polerna som finns i varje magnet.

Det förändrade magnetiska flödet leder till uppkomsten av en induktiv elektrisk ström, vars riktning orsakar motstånd från dess magnetfält, vilket förhindrar förändringar i det magnetiska flödet. I detta avseende är kraftlinjerna för spolens magnetfält riktade i motsatt riktning mot permanentmagnetens kraftlinjer, eftersom dess rörelse sker i riktningen för denna spole.

För att bestämma strömriktningen används den med en högergänga. Den måste skruvas in på ett sådant sätt att riktningen för dess framåtgående rörelse sammanfaller med riktningen för spolens induktionsledningar. I det här fallet kommer riktningarna för induktionsströmmen och rotationen av gimlethandtaget att sammanfalla.

Som vi redan har upptäckt kan elektrisk ström generera magnetiska fält. Frågan uppstår: kan ett magnetfält orsaka uppkomsten av en elektrisk ström? Detta problem löstes av den engelske fysikern Michael Faraday, som upptäckte fenomenet elektromagnetisk induktion 1831. En lindad ledare sluter sig på en galvanometer (Fig. 3.19). Om en permanentmagnet trycks in i spolen kommer galvanometern att visa närvaron av ström under hela tidsperioden medan magneten rör sig i förhållande till spolen. När magneten dras ut ur spolen visar galvanometern närvaron av en ström i motsatt riktning. En förändring i strömriktningen uppstår när magnetens infällbara eller infällbara pol ändras.

Liknande resultat observerades när en permanentmagnet ersattes med en elektromagnet (spole med ström). Om båda spolarna är fixerade orörliga, men strömvärdet ändras i en av dem, observeras i detta ögonblick en induktionsström i den andra spolen.

FENOMENET ELEKTROMAGNETISK INDUKTION består i förekomsten av en elektromotorisk kraft (emk) av induktion i en ledande krets, genom vilken flödet av den magnetiska induktionsvektorn ändras. Om kretsen är sluten uppstår en induktionsström i den.

Upptäckten av fenomenet elektromagnetisk induktion:

1) visade förhållandet mellan elektriskt och magnetiskt fält;

2) föreslagna metod för att generera elektrisk ström med hjälp av ett magnetfält.

Huvudegenskaper hos induktionsström:

1. Induktionsström uppstår alltid när det finns en förändring i flödet av magnetisk induktion kopplat till kretsen.

2. Styrkan hos induktionsströmmen beror inte på metoden för att ändra flödet av magnetisk induktion, utan bestäms endast av hastigheten för dess förändring.

Faradays experiment fann att storleken på den elektromotoriska induktionskraften är proportionell mot förändringshastigheten för det magnetiska flödet som penetrerar ledarkretsen (Faradays lag om elektromagnetisk induktion)

Eller , (3,46)

där (dF) är förändringen i flöde över tiden (dt). MAGNETISKT FLÖDE eller FLÖDE AV MAGNETISK INDUKTION kallas värdet, som bestäms utifrån följande relation: ( magnetiskt flöde genom en yta S): Ф=ВScosα, (3.45), vinkel a är vinkeln mellan normalen till ytan i fråga och riktningen för magnetfältsinduktionsvektorn

enhet för magnetiskt flöde i SI-systemet kallas weber- [Wb \u003d Tl × m 2].

Tecknet "-" i formeln betyder att emf. induktion orsakar en induktionsström, vars magnetfält motverkar varje förändring av magnetflödet, d.v.s. vid >0 e.m.f. induktion e AND<0 и наоборот.

emf induktion mäts i volt

För att hitta induktionsströmmens riktning finns Lenz regel (regeln fastställdes 1833): induktionsströmmen har en sådan riktning att det magnetiska fältet den skapar tenderar att kompensera för förändringen i det magnetiska flödet som orsakade denna induktionsström .

Om man till exempel trycker in magnetens nordpol i spolen, det vill säga ökar det magnetiska flödet genom dess varv, uppstår en induktionsström i spolen i en sådan riktning att en nordpol dyker upp i änden av spolen närmast. till magneten (bild 3.20). Så induktionsströmmens magnetfält tenderar att neutralisera förändringen i det magnetiska flödet som orsakade det.

Inte bara ett växelmagnetfält genererar en induktionsström i en sluten ledare, utan även när en sluten ledare med längden l rör sig i ett konstant magnetfält (B) med en hastighet v, uppstår en emf i ledaren:

a (B Ùv) (3,47)

Som du redan vet, elektromotorisk kraft i kedjan är resultatet av yttre krafter. När konduktören rör sig i ett magnetfält, de yttre krafternas roll utför Lorentz kraft(som verkar från sidan av magnetfältet på en rörlig elektrisk laddning). Under verkan av denna kraft sker en separation av laddningar och en potentialskillnad uppstår vid ledarens ändar. emf induktion i en ledare är arbetet med att flytta enhetsladdningar längs ledaren.

Induktionsströmmens riktning kan definieras enligt högerhandsregeln:Vektor B kommer in i handflatan, den bortförda tummen sammanfaller med riktningen för ledarens hastighet, och 4 fingrar indikerar induktionsströmmens riktning.

Således orsakar ett alternerande magnetfält uppkomsten av ett inducerat elektriskt fält. Det inte potentiellt(i motsats till elektrostatisk), eftersom Jobb genom förskjutning av en enda positiv laddning lika med emf. induktion, inte noll.

Sådana fält kallas virvel. Vortexens kraftlinjer elektriskt fält - låsta om sig själva i motsats till linjerna för elektrostatisk fältstyrka.

emf induktion sker inte bara i angränsande ledare, utan också i själva ledaren när magnetfältet för strömmen som flyter genom ledaren ändras. EMF-förekomst. i vilken ledare som helst, när strömstyrkan ändras i den (därav det magnetiska flödet i ledaren) kallas självinduktion, och strömmen som induceras i denna ledare är självinduktionsström.

Strömmen i en sluten krets skapar ett magnetiskt fält i det omgivande utrymmet, vars intensitet är proportionell mot styrkan av strömmen I. Därför är det magnetiska flödet Ф som penetrerar kretsen proportionellt mot styrkan av strömmen i kretsen

Ф=LxI, (3,48).

L är proportionalitetskoefficienten, som kallas självinduktionskoefficient, eller helt enkelt induktans. Induktansen beror på kretsens storlek och form, såväl som på den magnetiska permeabiliteten hos mediet som omger kretsen.

I denna mening är kretsens induktans - analog den elektriska kapacitansen hos en ensam ledare, som också endast beror på ledarens form, dess dimensioner och mediets permittivitet.

Induktansenheten är Henry (H): 1H - induktansen för en sådan krets, vars magnetiska flöde av självinduktion vid en ström på 1A är 1Wb (1Hn \u003d 1Wb / A \u003d 1V s / A).

Om L=const, då emf. självinduktion kan representeras i följande form:

, eller , (3.49)

där DI (dI) är förändringen i strömmen i kretsen som innehåller induktorn (eller kretsen) L, under tiden Dt (dt). Tecknet "-" i detta uttryck betyder att emf. självinduktion förhindrar en förändring av strömmen (dvs om strömmen i en sluten krets minskar, leder självinduktionens emk till en ström i samma riktning och vice versa).

En av manifestationerna av elektromagnetisk induktion är förekomsten av slutna induktionsströmmar i kontinuerliga ledande medier: metallkroppar, elektrolytlösningar, biologiska organ, etc. Sådana strömmar kallas virvelströmmar eller Foucaultströmmar. Dessa strömmar uppstår när en ledande kropp rör sig i ett magnetfält och/eller när induktionen av fältet där kropparna är placerade förändras med tiden. Styrkan hos Foucaultströmmarna beror på kropparnas elektriska resistans, såväl som på magnetfältets förändringshastighet.

Foucaultströmmar lyder också Lenz regel : deras magnetfält är riktat för att motverka förändringen i magnetiskt flöde som inducerar virvelströmmar.

Därför bromsas massiva ledare i ett magnetfält. I elektriska maskiner, för att minimera effekten av Foucault-strömmar, är transformatorernas kärnor och de magnetiska kretsarna i elektriska maskiner sammansatta av tunna plattor isolerade från varandra med en speciell lack eller skala.

Virvelströmmar orsakar kraftig uppvärmning av ledarna. Joule-värme genererad av Foucault-strömmar, Begagnade i induktionsmetallurgiska ugnar för smältning av metaller, enligt Joule-Lenz-lagen.