Лит.: Нижний С. М., Меры и магазины емкостей, индуктивностей и взаимных индуктивностей, М., 1967.

Индуктивность

Индукти'вность (от лат. inductio — наведение, побуждение), физическая величина, характеризующая магнитные свойства электрической цепи. Ток, текущий в проводящем контуре, создаёт в окружающем пространстве магнитное поле, причём магнитный поток Ф, пронизывающий контур (сцепленный с ним), прямо пропорционален силе тока I :

Большая Советская Энциклопедия (ИН) i-images-151762021.png

Коэффициент пропорциональности L называется И. или коэффициентом самоиндукции контура. И. зависит от размеров и формы контура, а также от магнитной проницаемости окружающей среды. В Международной системе единиц (СИ) И. измеряется в генри , в СГС системе единиц (Гаусса) И. имеет размерность длины и поэтому единица И. называется сантиметром (1 гн = 109 см ).

  Через И. выражается эдс самоиндукции в контуре, возникающая при изменении в нём тока:

Большая Советская Энциклопедия (ИН) i-images-167041608.png

(DI — изменение тока за время Dt ). При заданной силе тока И. определяет энергию W магнитного поля тока:

Большая Советская Энциклопедия (ИН) i-images-179602793.png

Чем больше И., тем больше магнитная энергия, накапливаемая в пространстве вокруг контура с током. Если провести аналогию между электрическими и механическими явлениями, то магнитную энергию следует сопоставить с кинетической энергией тела Т = mv 2 /2 (где m — масса тела, v — скорость его движения), при этом И. будет играть роль массы, а ток — роль скорости. Таким образом, И. определяет инерционные свойства тока.

  Практически участки цепи со значительной И. выполняют в виде индуктивности катушек . Для увеличения L применяют катушки с железными сердечниками, но в этом случае, в силу зависимости магнитной проницаемости m ферромагнетиков от напряжённости поля, а следовательно, и от силы тока, И. становится зависящей от I. И. длинного соленоида из N витков, имеющего площадь поперечного сечения S и длину l , в среде с магнитной проницаемостью m равна (в единицах СИ): L = mm N 2 S/l, где mмагнитная постоянная , или магнитная проницаемость вакуума.

  Лит.: Калашников С. Г., Электричество, М., 1970 (Общий курс физики, т. 2), гл. 9.

  Г. Я. Мякишев.

Индуктивность взаимная

Индукти'вность взаи'мная, величина, характеризующая магнитную связь двух или более электрических цепей (контуров). Если имеется два проводящих контура (1 и 2 , см. рис. ), то часть линий магнитной индукции, создаваемых током в первом контуре, будет пронизывать площадь, ограниченную вторым контуром (т. е. будет сцеплена с контуром 2). Магнитный поток Ф12 через контур 2, созданный током I 1 в контуре 1, прямо пропорционален току:

Большая Советская Энциклопедия (ИН) i-images-188824276.png

Коэффициент пропорциональности M 12 зависит от размеров и формы контуров 1 и 2, расстояния между ними, их взаимного расположения, а также от магнитной проницаемости окружающей среды и называется взаимной индуктивностью или коэффициентом взаимной индукции контуров 1 и 2. В системе СИ И. в. измеряется в генри .

  Если ток I 2 течёт в контуре 2, то магнитный поток Ф12 через площадь контура 1 также пропорционален току:

Большая Советская Энциклопедия (ИН) i-images-125188728.png

причём M 21 = M 12 .

  Наличие магнитной связи между контурами проявляется в том, что при изменении тока в одном из контуров появляется эдс индукции в соседнем контуре. Согласно закону индукции электромагнитной ,

Большая Советская Энциклопедия (ИН) i-images-128633817.png

(3)

Большая Советская Энциклопедия (ИН) i-images-182641642.png

где E 2 и E 1 — возникающие в контурах 2 и 1 эдс индукции, а DФ12 и D Ф21 — изменение магнитных потоков через соответствующие контуры за время Dt .

  Через И. в. выражается взаимная энергия W 12 магнитного поля токов I 1 и I 2 :

Большая Советская Энциклопедия (ИН) i-images-166711488.png

знак в (4) зависит от направления токов.

  Лит.: Калашников С. Г., Электричество, М., 1970 (Общий курс физики, т. 2), гл. 10.

  Г. Я. Мякишев.

Большая Советская Энциклопедия (ИН) i009-001-201677257.jpg

Рис. к статье Индуктивность взаимная.

Индуктивный датчик

Индукти'вный да'тчик, измерительный преобразователь угла поворота или перемещения в изменение индуктивности. И. д. представляет собой катушку индуктивности с магнитопроводом, подвижный элемент которого (якорь) перемещается под воздействием измеряемой величины. Вследствие изменения воздушного зазора в магнитопроводе меняется его магнитное сопротивление и, следовательно, индуктивность катушки. Для измерений катушку И. д. включают в дифференциальную или мостовую измерительную схему переменного тока, у которой указывающий элемент проградуирован в единицах измеряемой величины. Наиболее часто применяют И. д. с переменным зазором (а ) и переменной площадью зазора (б ). Первые используются для измерений малых перемещений (от долей мкм до 3—5 мм ); вторые — для перемещений от 0,5 до 15 мм . Для измерения перемещений в маломощных устройствах, например в стрелочных измерит приборах, применяют И. д., катушки которых питаются от источника тока высокой частоты (5—50 Мгц ) либо служат обмотками высокочастотных колебательных контуров.

  Лит.: Туричин А. М., Электрические измерения неэлектрических величин, 4 изд., М.—Л., 1966.

Большая Советская Энциклопедия (ИН) i009-001-215086054.jpg

Схема конструкции индуктивного датчика: а — с переменным воздушным зазором; б — с переменной площадью воздушного зазора: 1 — катушка индуктивности; 2 — сердечник; 3 — якорь.


Перейти на страницу:
Изменить размер шрифта: