ИНДУКТИ́ВНОСТЬ
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ИНДУКТИ́ВНОСТЬ (от лат. inductio – наведение, побуждение), величина, характеризующая магнитные свойства электрич. цепи. И. является количественной характеристикой эффекта самоиндукции. Электрич. ток, текущий в проводящем контуре, создаёт в окружающем пространстве магнитное поле, причём магнитный поток $\text{Φ}$, пронизывающий контур, прямо пропорционален силе тока $I: \text{Φ} = LI$. Коэф. пропорциональности $L$ называется И. или коэффициентом самоиндукции контура. И. зависит от размеров и формы контура, а также от магнитной проницаемости среды. В СИ И. измеряется в генри (Гн), в системе единиц СГС имеет размерность длины (1 Гн = 109 см).
Через И. выражается эдс самоиндукции $\mathscr{E}$ в контуре, возникающая при изменении в нём силы тока со временем $t$: $$\mathscr{E}=-L\frac{dI}{dt}.$$
Через И. выражается энергия $W$ магнитного поля тока силой $I$: $$W=\frac{LI^2}{2}.$$
Если провести аналогию между электрич. и механич. явлениями, то магнитную энергию следует сопоставить с кинетич. энергией тела $T = mv^2/2$ ($m$ – масса тела, $v$ – его скорость), при этом И. будет играть роль массы, а ток – скорости. Т. о., И. определяет инерционные свойства тока.
Линейная зависимость $\text{Φ}$ от $I$ наблюдается только в том случае, если магнитная проницаемость $μ$ среды, которой окружён контур, не зависит от напряжённости поля, т. е. при отсутствии ферромагнетиков. Для увеличения И. применяют катушки индуктивности с железными сердечниками; в силу зависимости магнитной проницаемости ферромагнетиков от напряжённости магнитного поля (а следовательно, и от силы тока) И. таких катушек зависит от $I$. И. длинного соленоида из $N$ витков с площадью поперечного сечения $S$ и длиной $l$ равна (в СИ): $L = μμ_0N^2S/l$, где $μ_0$ – магнитная проницаемость вакуума. И. цепей, в которые включены соленоиды, в осн. определяется их индуктивностью.