При прохождении тока по цепи каждый контур или виток катушки пронизывается собственным магнитным потоком, который называется потоком самоиндукции Ф⌊. Сумма потоков самоиндукции всех витков контура или катушки называется потокосцеплением самоиндукции Ф⌊. При постоянной магнитной проницаемости среды магнитных поток и потокосцепление самоиндукции пропорциональны току.
Отношение потокосцепления самоиндукции к току контура или катушки при неизменной магнитной проницаемости среды постоянно и называется индуктивностью:
Индуктивность характеризует связь потокосцепления самоиндукции с током контура.
Единицей измерения индуктивности в системе СИ служит генри (Г):
Ом-секунда или генри — крупная единица, поэтому часто пользуются дольными единицами — миллигенри (мГ) и микрогенри (мкГ).
Условное обозначение участка цепи, обладающего индуктивностью, показано на рис. 1.
Таким образом, индуктивность катушки зависит от размеров катушки, от числа витков и от магнитной проницаемости среды (сердечника):
Пример.
Длина катушки 30 см, диаметр ее 5 см, число витков 2 000. Сердечник немагнитный (μа = μо).
Определить индуктивность катушки:
Всякое изменение тока в цепи (в контуре) сопровождается изменением магнитного потока и потокосцепления самоиндукции, а следовательно, возникновением э. д. с., которая в этом случае называется э. д. с. самоиндукции. Явление возникновения э. д. с. в контуре вследствие изменения тока в этом контуре называется самоиндукцией.
Величина э. д. с. самоиндукции:
или, заменив dΨ⌊ = d(Ii) получим:
Следовательно, э. д. с. самоиндукции пропорциональна индуктивности и скорости изменения тока в цепи.
Направление э. д. с. самоиндукции определяется по закону Ленца. При увеличении тока, т. е. при di/dt > 0, э. д. с. e⌊ отрицательна и, следовательно, направлена встречно току; наоборот, при уменьшении тока, т. е. при di/dt < 0, э. д. с. e⌊ положительна и, следовательно, направлена одинаково с током.
Пример:
Определить э. д. с. самоиндукции, если в цепи с индуктивностью 5 мГ ток уменьшается со скоростью 600 А/с.
Так как скорость уменьшения тока
то э. д. с. самоиндукции
Источник — Попов В.С., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники. (1972)