Самоіндукція: пояснення та застосування

Самоіндукція - це явище, при якому в котушці виникає електрорушійна сила (ЕРС) при зміні струму, що протікає через неї. Це призводить до виникнення електричного поля, яке протидіє зміні струму. Самоіндукція є результатом електромагнітної індукції і пояснюється законом Фарадея про електромагнітну індукцію.

Фізичний принцип самоіндукції

Коли через котушку проходить змінний струм, в ній виникає змінне магнітне поле. Це магнітне поле створює вихрове електричне поле, яке, за правилом Ленца, протидіє зміні струму. 

Практичний приклад: електричне коло з котушкою та лампочкою

Розглянемо електричне коло, яке містить дві лампочки, реостат та котушку. Лампочка 1 з’єднана послідовно з реостатом, а лампочка 2 - з котушкою. При замиканні кола лампочка 1 починає світитися практично моментально, тоді як лампочка 2 світиться із запізненням. Це затримка викликана явищем самоіндукції в котушці, яке протидіє швидкій зміні струму, тим самим зменшуючи його зростання.

Вплив самоіндукції на розмикання кола

При розмиканні кола сила струму починає зменшуватися, що зменшує магнітну індукцію в котушці. Однак, вихрове електричне поле, яке виникає внаслідок зміни магнітного поля, підтримує струм у котушці на короткий час. Це призводить до того, що обидві лампи згасають одночасно, незважаючи на те, що струм через котушку спочатку мав би згасати повільніше.

Застосування самоіндукції

Самоіндукція знаходить застосування у багатьох технічних пристроях, таких як трансформатори, дроселі та індукційні нагрівальні прилади. Наприклад, у трансформаторах самоіндукція використовується для передавання енергії між двома електричними колами через змінне магнітне поле.