ГЛАВА 29. ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. САМОИНДУКЦИЯ
Действительно, при замыкании цепи, содержащей источник постоянного тока, ток в этой цепи устанавливается не сразу, а с некоторой задержкой. Аналогично при размыкании цепи ток не сразу исчезает: благодаря ЭДС самоиндукции заряды продолжают перемещаться еще в течение какого-то времени.
Для вычисления ЭДС самоиндукции необходимо уметь вычислять поток магнитного поля, созданного током в некотором замкнутом проводнике, через сам этот проводник. Технически эта задача, как правило, не решается. Действительно, поле проводника с током вблизи него не может быть однородным, поскольку оно должно быть велико около проводов1. Однако одно свойство этого потока мы знаем, независимо от геометрии проводника. Согласно закону Био-Савара-Лапласа поле, созданное каждым элементом проводника пропорционально току в нем. Поэтому, если увеличить ток в проводнике, например, в два раза, не меняя геометрию проводника, то индукция магнитного поля в каждой точке возрастет ровно в два раза; если уменьшить ток в десять раз, то и индукция уменьшится в десять раз. Поэтому поток магнитной индукции собственного поля проводника с током через этот проводник пропорционален току в нем I:
где коэффициент пропорциональности L, который зависит от геометрии проводника, но не зависит от тока в нем, называется его индуктивностью. Формула (29.9) позволяет найти величину ЭДС самоиндукции
где - изменение тока в проводнике; - интервал времени, за который произошло это изменение. Читатель, знакомый с понятием производной, увидит в формуле (29.10) производную тока в проводнике по времени
Вычислить индуктивность какого-то проводника очень сложно, поскольку сложно вычислить магнитный поток. Поэтому вам ни при каких обстоятельствах не придется вычислять индуктивность, исходя из ее определения (29.9). Этот коэффициент для рассматриваемых проводников должен быть задан условием задачи, или его можно определить, задавая поток.
1 Есть одно исключение из этого утверждения: поле бесконечной катушки - соленоида, является однородным внутри него. Однако в современном школьном курсе физики этот вопрос не рассматривается. Поэтому не рассматриваем его и мы.