Вплив самоіндукції на ток при замиканні і розмиканні ланцюга, що містить індуктивність

Розглянемо кілька випадків впливу ЕРС самоіндукції на струм в ланцюзі.

За правилом Ленца, струми виникають в ланцюгах внаслідок самоіндукції завжди спрямовані так, щоб перешкоджати зміні струму, поточного в ланцюзі. Це призводить до того, що при замиканні ключа К встановлення струму I2 в ланцюзі, що містить індуктивність L. буде відбуватися не миттєво, а поступово (рис. 5.1).

Вплив самоіндукції на ток при замиканні і розмиканні ланцюга, що містить індуктивність

Сила струму в цьому ланцюзі буде задовольняти рівняння

,

Швидкість зростання струму буде характеризуватися постійною часу ланцюга:

,

У ланцюзі, що містить тільки активний опір R. ток встановиться практично миттєво (пунктирна крива рис. 5.1).

При перекладі ключа з положення 1 в 2 в момент часу. ток почне зменшуватися, але ЕРС самоіндукції буде підтримувати струм в ланцюзі, тобто перешкоджати різкого зменшення струму (рис. 5.2). В цьому випадку спадання струму в ланцюзі можна описати рівнянням

,

Обидва ці випадки свідчать, що чим більше індуктивність ланцюга L і чим менше опір R. тим більше постійна часу τ і тим повільніше змінюється струм в ланцюзі.

Вплив самоіндукції на ток при замиканні і розмиканні ланцюга, що містить індуктивність

Розмикання ланцюга, що містить індуктивність L. Оскільки ланцюг розімкнути, струм не тече, тому малюємо залежність (рис. 5.3).

Вплив самоіндукції на ток при замиканні і розмиканні ланцюга, що містить індуктивність

При розмиканні ланцюга в момент часу. . Це призводить до різкого зростання ЕРС індукції, яка визначається за формулою

Відбувається цей стрибок внаслідок великої величини швидкості зміни струму.

різко зростає в порівнянні з і навіть може бути в кілька разів більше. Тому не можна різко розмикати ланцюг, що включає в себе трансформатори та інші індуктивності.

Явище самоіндукції Взаємна індукція