Сайт "Электронщики" - скорая помощь для радиолюбителей. Здесь вы можете задавать вопросы и получать на них ответы от других пользователей.
Грамотно отвечайте, голосуйте, задавайте вопросы и т.о. зарабатывайте себе рейтинг.

ЭДС самоиндукции действует против внешней ЭДС, а ток в катушке есть

+1 голос
Доброго всем дня!

Неожиданно залез в дебри и запутался. Рассматривал цепь: источник синусоидальной ЭДС и катушка индуктивности. В литературе везде написано, что ЭДС самоиндукции в любой момент времени направлена против внешней ЭДС и, главное, - равна ей. Так если это так, то в катушке же не должно быть тока. Я так понимаю, это то же самое, что аккумуляторы с одинаковыми ЭДС подцепить одноименными полюсами - в этом-то случае тока в цепи точно не будет.

В чем ошибаюсь - объясните, пожалуйста...
07 Окт от &Ray (4,670 баллов) в категории Начинающим

1 Ответ

0 голосов

Самоиндукция и синусоидальный ток

В случае синусоидальной зависимости тока, текущего через катушку, от времени, ЭДС самоиндукции в катушке отстает от тока по фазе на {\displaystyle \pi /2} (то есть на 90°), а амплитуда этой ЭДС пропорциональна амплитуде тока, частоте и индуктивности ({\displaystyle {\mathcal {E}}_{0}=L\omega I_{0}}). Ведь скорость изменения функции — это её первая производная, а {\displaystyle {\frac {d\sin \omega t}{dt}}=\omega \cos \omega t=\omega \sin(\omega t+\pi /2)}.

Для расчета более или менее сложных схем, содержащих индуктивные элементы, то есть витки, катушки и т.п. устройства, в которых наблюдается самоиндукция, (особенно, полностью линейных, то есть не содержащих нелинейных элементов[5]) в случае синусоидальных токов и напряжений применяют метод комплексных импедансов или, в более простых случаях, менее мощный, но более наглядный его вариант — метод векторных диаграмм.

Заметим, что всё описанное применимо не только непосредственно к синусоидальным токам и напряжениям, но и практически к произвольным, поскольку последние могут быть практически всегда разложены в ряд или интеграл Фурье и таким образом сведены к синусоидальным.

В более или менее непосредственной связи с этим можно упомянуть о применении явления самоиндукции (и, соответственно, катушек индуктивности) в разнообразных колебательных контурах, фильтрах, линиях задержки и других разнообразных схемах электроники и электротехники.

07 Окт от Petrovi4 (94,460 баллов)
С расчетом таких цепей (синусоидальных и несинусоидальных) я прекрасно знаком (методом комплексных чисел). И про сдвиг фаз между током и напряжением в цепях с реактивными элементами тоже знаю. Я делал расчеты и более сложных цепей (в том числе и про переходные процессы). Но вот теперь чего-то понять не могу, откуда ток в катушке, если ЭДС самоиндукции действует против внешней ЭДС в любой момент времени (мгновенные значения), и их значения равны. Видимо, все-таки не равны. Но, согласно теории, в случае незамкнутой вторички идеального трансформатора ток в первичке именно из-за этого явления равен нулю.
В общем, запутался
Так вы определитесь. В последнем ответе вы говорите про не нагруженную вторичку, и для этого случая все верно в пределах мат модели. И также если я вас правильно понял то надо учитывать токи перемагничивания  магнитопровода.
Ладно, про трансформатор пока забудем. Про катушку с током: если посмотреть графики тока, напряжения на катушке и эдс самоиндукции, то видно, что напряжение на катушке и эдс самоиндукции сдинуты на 180 град и равны по амплитуде. Это значит, что они в проиводействии, так? Если так, то, учитывая, что катушка представляет как бы источник ЭДС (самоиндукции) и что она в любой момент времени равна приложенному напряжению, то получается, что тока в цепи вроде как и быть-то не должно. Если бы напруга и эдс самоиндукции были не на 180 град, а на другой градус смещены были друг относительно друга, то тогда вопроса бы не было.
Кстати, я тут разобрался, что на самом деле, если у катушки имеется активное сопротивление (на практике только они и встечаются), то эдс индукции не равно подводящему напряжению. Но в литературе рассматривается катушка с чисто индуктивным сопротивлением - при этом ЭДС самоиндукции равно напряжению, но ток в катушке есть