Lecția 87.11 Lisitsky P.A.

Secțiunea program: „Câmp magnetic”

Tema lecției: „Fenomenul autoinducției. Inductanţă. Energia câmpului magnetic. Rezolvarea problemelor"

Scop: elevul trebuie să înțeleagă esența fenomenului de auto-inducție și legea auto-inducției, precum și conceptul de inductanță și energie de câmp magnetic.

Obiectivele lecției.

Educational:

Dezvăluie esența fenomenului de auto-inducție;

Deduceți legea auto-inducției și dați conceptul de inductanță, precum și derivați grafic formula pentru energia câmpului magnetic.

Educational:

Arătați importanța relațiilor cauză-efect în cunoașterea fenomenelor.

Dezvoltarea gândirii:

Lucrați la dezvoltarea capacității de a identifica motivul principal care influențează rezultatul (de a dezvolta „vigilență” în căutare);

Continuați să lucrați la dezvoltarea abilităților de a trage concluzii.

Tip de lecție: lecție despre învățarea de material nou.

Tehnologii educaționale: elemente de tehnologie pentru mărirea unităților didactice (UDE).

În timpul orelor.

1.Inițializarea lecției (salutări reciproce între profesor și elevi, pregătirea pentru lecție etc.)

2.Introducere în planul de lecție.

În primul rând, vom admira împreună cunoștințele profunde - și pentru aceasta vom efectua un mic sondaj oral. Apoi vom încerca să răspundem la întrebarea: care este esența fenomenului de auto-inducție? Ce este inductanța? Cum se calculează energia câmpului magnetic? Apoi ne vom antrena creierul și vom rezolva probleme. Și, în sfârșit, să scoatem ceva valoros din adâncurile memoriei - fenomenul inducției electromagnetice (un subiect pentru repetare).

2. Controlați conversația pe tema „Fenomene de inducție electromagnetică”.

Cum se numește fenomenul inducției electromagnetice?

Formula pentru legea inducției electromagnetice.

Cum se citește legea inducției electromagnetice?

Formula pentru curentul indus dacă circuitul este închis?

Formula fluxului magnetic.

Formula pentru modulul vectorului de inducție magnetică într-o bobină.

3.Lucrează asupra materialului studiat.

Experiență problematică.

A fost asamblat un circuit electric. Să-l închidem și să-l reglam folosind un reostat, astfel încât becurile 1 și 2 să ardă la aceeași intensitate. Acum să deschidem circuitul și să-l închidem din nou. Becul 1, în circuitul căruia există un circuit (o bobină cu un număr mare de spire de sârmă de cupru), se va aprinde la intensitate maximă mult mai târziu decât becul 2.

Când circuitul se deschide, dimpotrivă, becul 1, în circuitul căruia există un circuit (o bobină cu un număr mare de spire de sârmă de cupru), se va stinge mult mai târziu decât becul 2.

Diapozitivele sunt proiectate printr-un computer și un proiector pentru a sublinia experiențele cheie ale subiectului.

Problema este formulată: Care este motivul acestui fenomen?

Imediat după închiderea cheii, se aplică tensiune la ambele ramuri AB și CD. În ramura CD, lumina 2 se va aprinde aproape instantaneu, deoarece numărul de spire în reostat este mic, câmpul magnetic atinge valoarea maximă aproape imediat. Ramura AB este o altă chestiune. Nu exista niciun câmp magnetic în bobină înainte ca cheia K să fie închisă, dar după ce cheia a fost închisă, a apărut și a crescut un curent. În același timp, crește și inducția câmpului magnetic, care pătrunde în ramurile proprii ale bobinei. În fiecare dintre numeroasele spire, e i este indus, îndreptat împotriva fem-ului extern (e)

Autoinducția este fenomenul de apariție a EMF în același circuit închis prin care circulă curent alternativ. Să găsim formula inductanței pentru această bobină.

Flux magnetic

Modulul vectorului de inducție magnetică în bobină B=m 0 mnI

Numărul de spire pe unitate de lungime apoi fluxul magnetic în bobină este egal cu , sau Ф=LI (1)

Inductanța este o mărime fizică care este constantă pentru o bobină dată și este egală cu , [L]=1H= (2)

Inductanța unui conductor este egală cu 1H dacă, atunci când puterea curentului se modifică cu 1A în 1s, este indusă în el o fem auto-inductivă de 1B.

Sensul fizic al inductanței. Inductanța este o mărime fizică egală numeric cu f.em. auto-inductivă care apare în circuit atunci când curentul se modifică cu 1 Amper într-o secundă.

Inductanța, similară capacității electrice, depinde de factori geometrici: dimensiunea conductorului și forma acestuia, dar nu depinde direct de puterea curentului din conductor. Pe lângă geometria conductorului, inductanța depinde de proprietățile magnetice ale mediului () în care se află conductorul.

Fluxul magnetic din bobină este direct proporțional cu puterea curentului. Legea autoinducției FEM inductivă care apare în bobină este direct proporțională cu rata de schimbare a curentului, luată cu semnul opus. Formula pentru legea autoinducției (3) Derivarea formulei pentru energia câmpului magnetic folosind metoda grafică. Din figură se poate observa că energia câmpului magnetic este egală cu: Unitatea de măsură a mărimii va fi unitatea de măsură a energiei, i.e. joule, de aici, ținând cont de f. (1), obținem: (4) Densitatea de energie volumetrică este valoarea determinată de energia pe unitatea de volum. Densitatea de energie volumetrică a câmpului magnetic este egală cu: (5)

Folosind formule şi B=m 0 mnI. De aici.

Atunci energia câmpului magnetic va fi egală cu:

Densitatea energiei volumetrice (presiunea magnetică) va fi egală cu (6).

Să folosim tehnologia educațională UDE. Pentru a face acest lucru, luați în considerare un tabel de analogi între mărimile mecanice, electrice și magnetice.

Mecanic	Magnetic
Fenomenul de inerție	Fenomen de autoinducție inductanţă

Mecanic	Electric
Fenomen de deformare Coeficient de duritate	Fenomenul de încărcare a condensatorului Capacitate electrică

Subliniem că fluxul magnetic este similar cu impulsul particulei

Consolidarea materialului educațional.

Ce fenomen se numește auto-inducție?

Explicați de ce într-un circuit închis prin care circulă un curent care variază fie ca mărime, fie ca direcție, inevitabil ia naștere un alt curent, care se numește curent de autoinducție?

Ce cantitate se numește presiune magnetică?

Rezolvarea problemelor.

Sarcina nr. 1. Cum se va schimba curentul când circuitul este închis, a cărui diagramă este prezentată în figură.

Dacă nu ar exista inductanță în circuit, curentul ar crește la valoarea sa maximă aproape instantaneu. În realitate, curentul atinge treptat maximul în timpul t 1 . Acest lucru se datorează faptului că în bobină există EMF de auto-inducție. Puterea curentului este determinată nu numai de FEM sursă, ci și de FEM indusă. Curentul indus este direcționat opus curentului produs de sursa de curent în timpul circuitului.

Problema nr. 2 Care este inductanța bobinei dacă, cu o schimbare treptată a intensității curentului din ea de la 5 la 10 A în 0,1 s, apare o fem autoinductivă egală cu 20 V?

Problema nr. 3 Într-o bobină cu o inductanță de 0,6 H, puterea curentului este de 20 A. Care este energia câmpului magnetic al acestei bobine? Cum se va schimba energia câmpului dacă puterea curentului este redusă la jumătate?

Teme pentru acasă și instruire: §11.6; Nr. 5-6 exercițiul 22 Rezumatul lecției. Reflecţie.

Fără îndoială, abordarea bazată pe probleme, noi tehnologii (UDE) pentru depășirea PPB, metode științifice de aplicare a acestora în rezolvarea problemelor a căror semnificație este atât de mare vor dezvălui mai mult de un secret unui cercetător atent implicat în dezvoltarea inteligenței școlarilor supradotați. .

Am studiat deja că un câmp magnetic apare în apropierea unui conductor care transportă curent. De asemenea, am studiat că un câmp magnetic alternativ generează un curent (fenomenul inducției electromagnetice). Să luăm în considerare un circuit electric. Când puterea curentului se schimbă în acest circuit, câmpul magnetic se va modifica, drept urmare un suplimentar curent indus. Acest fenomen se numește auto-inducere, iar curentul care apare în acest caz se numește curent de autoinducție.

Fenomen de autoinducție- aceasta este apariția unui EMF într-un circuit conductor, creat ca urmare a unei modificări a intensității curentului în circuitul însuși.

Inductanța buclei depinde de forma și dimensiunea sa, de proprietățile magnetice ale mediului și nu depinde de puterea curentului din circuit.

FEM de auto-inducție este determinată de formula:

Fenomenul de autoinducție este similar cu fenomenul de inerție. La fel ca în mecanică este imposibil să oprești instantaneu un corp în mișcare, așadar un curent nu poate dobândi instantaneu o anumită valoare datorită fenomenului de auto-inducție. Dacă o bobină este conectată în serie cu a doua lampă într-un circuit format din două lămpi identice conectate în paralel la o sursă de curent, atunci când circuitul este închis, prima lampă se aprinde aproape imediat, iar a doua cu o întârziere vizibilă.

Când circuitul este deschis, puterea curentului scade rapid, iar fem-ul de auto-inducție rezultat împiedică scăderea fluxului magnetic. În acest caz, curentul indus este direcționat în același mod ca și cel inițial. FEM autoindusă poate fi de multe ori mai mare decât CEM externă. Prin urmare, becurile se ard foarte des atunci când luminile sunt stinse.

Energia câmpului magnetic

Energia câmpului magnetic al unui circuit purtător de curent.

Dacă într-un circuit circulă un curent electric în schimbare, atunci schimbarea curentului determină o modificare a propriului câmp magnetic. Într-un conductor cu curent, care se află într-un câmp magnetic propriu în schimbare, are loc fenomenul de inducție electromagnetică, a cărui caracteristică este e.m.f. auto-inducere.

Câmpul magnetic propriu al curentului din circuit creează un flux magnetic Ф S prin suprafața limitată de circuitul însuși. Fluxul magnetic Ф S se numește fluxul de autoinducție al circuitului . Dacă circuitul nu se află într-un mediu feromagnetic, atunci Ф S este proporțional cu puterea curentului I din circuit: Ф s = LI.

Mărimea L se numește inductanța circuitului și este caracteristica sa electrică, ca și rezistența R contur și alte caracteristici. Sens L depinde de dimensiunea circuitului, de forma sa geometrică și de permeabilitatea magnetică relativă a mediului în care se află circuitul. De exemplu, pentru un solenoid suficient de lung de lungime lși aria secțiunii transversale a turei S cu un număr total de spire N, a cărei inducție magnetică în interior are forma B = mu 0 NI,

inductanța este egală cu

Unde μ o= 4π 10 -7 H/m - constantă magnetică, μ - permeabilitatea magnetică relativă a mediului, - numărul de spire pe unitatea de lungime, V = Sl- volumul solenoidului.

Conform legii lui Faraday a inducției electromagnetice, emf. autoinducția ε este egală cu .

Dacă circuitul purtător de curent nu este deformat și permeabilitatea magnetică relativă a mediului este constantă, atunci inductanța circuitului este constantă. Atunci ε este proporțional doar cu rata de schimbare a curentului: .

Sub influenta ε i s în circuit apare un curent de inducție I s care, conform regulii lui Lenz, contracarează modificarea curentului din circuit care a provocat fenomenul de autoinducție. Curentul I s, suprapus curentului principal, încetinește creșterea acestuia sau împiedică scăderea lui. Inductanța unei bucle este o măsură a „inerții” acesteia în raport cu modificările curentului în buclă. În acest sens, inductanța L a unui circuit în electrodinamică joacă același rol ca și masa unui corp în mecanică.

Pentru a crea un curent I într-un circuit cu inductanță L, este necesar să se lucreze pentru a depăși emf. autoinducere. Energia proprie W m. forța curentă I este o cantitate egală numeric cu această lucrare:

Energia proprie a curentului este concentrată în câmpul magnetic creat de conductorul purtător de curent. Prin urmare, ei vorbesc despre energia câmpului magnetic și se crede că energia proprie a curentului este distribuită în întreg spațiul unde există un câmp magnetic. Energia câmpului magnetic este egală cu energia intrinsecă a curentului. Energia unui câmp magnetic uniform concentrat în volumul V al unui mediu izotrop și neferomagnetic, ,

Unde ÎN- inducţia câmpului magnetic.

Densitatea de energie volumetrică ω m a unui câmp magnetic este energia conținută într-o unitate de volum a câmpului:

Pentru un câmp magnetic într-un mediu izotrop și neferomagnetic.

Această expresie este valabilă nu numai pentru un câmp uniform, ci și pentru câmpuri magnetice arbitrare, inclusiv variabile în timp.

În plus, trebuie să cunoașteți următoarele formule: pentru a calcula inducția magnetică a unui conductor drept

unde r este distanța de la conductor până la punctul câmpului

Inducerea câmpului magnetic a curentului circular (r-raza de viraj)

Principiul suprapunerii câmpurilor magnetice

Modulul vectorial B:

Curentul care trece printr-un circuit conductiv creează un câmp magnetic în jurul acestuia. Fluxul magnetic Ф asociat circuitului este direct proporțional cu puterea curentului din acest circuit: Ф=LI, unde L este inductanța circuitului. Inductanța unui conductor depinde de forma, dimensiunea acestuia și, de asemenea, de proprietățile mediului. Deoarece curentul indus este cauzat de o modificare a puterii curentului în conductorul însuși, acest fenomen de apariție a curentului indus se numește auto-inducție, iar fem-ul rezultat este numit auto-inducție fem. Auto-inducția este un caz special al fenomenului de inducție electromagnetică. Dacă I ​​se modifică în timp conform unei legi liniare, atunci E ci = - (Ф/t)= - L(I/t), unde I/t este viteza de schimbare a curentului. Această formulă este valabilă numai pentru L=const. Inductanța este o mărime egală numeric cu fem-ul de autoinducție care apare într-un circuit atunci când curentul din acesta se modifică cu unu pe unitatea de timp. În SI, unitatea de inductanță este considerată a fi inductanța unui conductor în care, atunci când curentul se modifică cu 1A în 1s, apare o fem auto-inductivă de 1B. Această unitate se numește Henry (Hn): 1Hn=1B*s/A.

Energia câmpului magnetic creat de curent, conform legii conservării energiei, este egal cu energia cheltuită de sursă pentru a crea curentul. Când circuitul este închis, curentul din circuit din cauza autoinducției nu va atinge imediat valoarea maximă I 0, ci treptat. Când circuitul este deschis, curentul nu dispare imediat, ci treptat, iar căldura este eliberată în conductor. Întrucât circuitul este deschis, această căldură nu poate fi eliberată din cauza funcționării sursei, ci poate fi doar o consecință a energiei acumulate în solenoid, a energiei câmpului magnetic. Energia câmpului magnetic al solenoidului, când curentul se oprește complet, se transformă în căldură Joule. Expresia pentru câmpul magnetic al solenoidului are forma: W m =LI 2 /2.

Fenomenul de autoinducere. Inductanţă

Curentul electric care trece printr-un conductor creează un câmp magnetic în jurul acestuia. Fluxul magnetic prin bucla acestui conductor este proporțional cu modulul de inducție a câmpului magnetic din interiorul buclei, iar inducția câmpului magnetic, la rândul său, este proporțională cu puterea curentului din conductor. Prin urmare, fluxul magnetic prin buclă este direct proporțional cu curentul din buclă:

Coeficientul de proporționalitate dintre curentul din circuit și fluxul magnetic creat de acest curent se numește inductanță. Inductanța depinde de mărimea și forma conductorului, de proprietățile magnetice ale mediului în care se află conductorul.

Unitatea de inductanță în Sistemul Internațional este considerată Henry. Inductanța circuitului este de 1 H dacă, la un curent de 1 A, fluxul magnetic prin circuit este de 1 Wb:

Când curentul din bobină se modifică, fluxul magnetic creat de acest curent se modifică. O modificare a câmpului magnetic care trece prin bobină ar trebui să provoace apariția unei feme induse în bobină. Fenomenul de apariție a FEM indus într-un circuit electric ca urmare a unei modificări a intensității curentului în acest circuit se numește auto-inducere.

În conformitate cu regula lui Lenz, fem-ul auto-inductiv împiedică creșterea curentului atunci când circuitul este pornit și curentul să scadă când circuitul este oprit.

FEM de auto-inducție care apare în bobină, conform legii inducției electromagnetice, este egală cu

, adică

EMF auto-inductivă este direct proporțională cu inductanța bobinei și cu rata de schimbare a curentului din bobină.

Un element al unui circuit electric are o inductanță de 1 H dacă, cu o modificare uniformă a intensității curentului în circuit cu 1 A în 1 s, apare în el o fem auto-inductivă de 1 V.

Câmpul electric care apare atunci când câmpul magnetic se modifică are o structură complet diferită de cea electrostatică. Nu este conectat direct cu sarcinile electrice, iar liniile sale de tensiune nu pot începe și nu se termină pe ele. Ele nu încep sau se termină nicăieri, ci sunt linii închise, similare liniilor de inducție a câmpului magnetic. Acesta este așa-numitul câmp electric vortex. Poate apărea întrebarea: de ce, de fapt, acest câmp este numit electric? La urma urmei, are o origine diferită și o configurație diferită de un câmp electric static. Răspunsul este simplu: câmpul vortex acționează asupra sarcinii q la fel ca și cel electrostatic și asta este ceea ce am considerat și considerăm în continuare ca fiind principala proprietate a câmpului. Forța care acționează asupra sarcinii este încă egală cu F= qE, Unde E- intensitatea câmpului vortex.

Dacă fluxul magnetic este creat de un câmp magnetic uniform concentrat într-un tub cilindric lung și îngust cu raza r 0 (Fig. 5.8), atunci din considerente de simetrie este evident că liniile de intensitate a câmpului electric se află în planuri perpendiculare pe liniile B și sunt cercuri. În conformitate cu regula lui Lenz, pe măsură ce câmpul magnetic crește

Liniile de inducție de tensiune E formează un șurub stâng cu direcția inducției magnetice B.

Spre deosebire de un câmp electric static sau staționar, munca unui câmp de vortex pe o cale închisă nu este zero. Într-adevăr, atunci când o sarcină se mișcă de-a lungul unei linii închise de intensitate a câmpului electric, lucrul pe toate secțiunile căii are același semn, deoarece forța și mișcarea coincid în direcție. Un câmp electric vortex, ca un câmp magnetic, nu este potențial.

Lucrarea unui câmp electric vortex pentru a deplasa o singură sarcină pozitivă de-a lungul unui conductor staționar închis este numeric egală cu emf indusă în acest conductor.

Dacă curentul alternativ trece prin bobină, atunci fluxul magnetic care trece prin bobină se modifică. Prin urmare, în același conductor prin care curge curent alternativ apare o fem indusă. Acest fenomen se numește auto-inducție.

Cu auto-inducție, circuitul conductiv joacă un rol dublu: un curent curge prin el, provocând inducție, iar în el apare o fem indusă. Un câmp magnetic în schimbare induce o fem în chiar conductorul prin care trece curentul, creând acest câmp.

În momentul creșterii curentului, intensitatea câmpului electric vortex, în conformitate cu regula lui Lenz, este îndreptată împotriva curentului. În consecință, în acest moment câmpul vortex împiedică creșterea curentului. Dimpotrivă, în momentul în care curentul scade, câmpul vortex îl susține.

Acest lucru duce la faptul că atunci când un circuit care conține o sursă de EMF constantă este închis, o anumită valoare a curentului nu este stabilită imediat, ci treptat în timp (Fig. 5.13). Pe de altă parte, atunci când sursa este oprită, curentul din circuitele închise nu se oprește instantaneu. FEM auto-inductivă care apare în acest caz poate depăși f.e.m. sursă, deoarece modificarea curentului și a câmpului său magnetic are loc foarte repede atunci când sursa este oprită.

Fenomenul de autoinducere poate fi observat în experimente simple. Figura 5.14 prezintă un circuit pentru conectarea a două lămpi identice în paralel. Unul dintre ele este conectat la sursă printr-un rezistor R, iar celălalt - în serie cu bobina L cu miez de fier. Când cheia este închisă, prima lampă clipește aproape imediat, iar a doua cu o întârziere vizibilă. EMF auto-inductivă în circuitul acestei lămpi este mare, iar puterea curentului nu atinge imediat valoarea maximă. Apariția emf auto-inductivă la deschidere poate fi observată experimental cu un circuit prezentat schematic în Figura 5.15. Când cheia din bobină este deschisă L Apare o fem auto-indusă, menținând curentul inițial. Ca urmare, în momentul deschiderii, un curent trece prin galvanometru (săgeată întreruptă), îndreptat opus curentului inițial înainte de deschidere (săgeată continuă). Mai mult, puterea curentului atunci când circuitul este deschis depășește puterea curentului care trece prin galvanometru când comutatorul este închis. Aceasta înseamnă că emf autoindusă ξ. mai mult emf ξ este elementele bateriei.

Fenomenul de autoinducție este similar cu fenomenul de inerție din mecanică. Astfel, inerția duce la faptul că sub influența forței un corp nu dobândește instantaneu o anumită viteză, ci treptat. Corpul nu poate fi încetinit instantaneu, indiferent cât de mare ar fi forța de frânare. În același mod, datorită autoinducției, atunci când circuitul este închis, puterea curentului nu capătă imediat o anumită valoare, ci crește treptat. Oprind sursa, nu oprim imediat curentul. Auto-inducția îl menține de ceva timp, în ciuda prezenței rezistenței circuitului.

În continuare, pentru a crește viteza unui corp, conform legilor mecanicii, trebuie să se lucreze. La frânare, corpul însuși face o activitate pozitivă. În același mod, pentru a crea un curent, trebuie să se lucreze împotriva câmpului electric vortex, iar când curentul dispare, acest câmp însuși face o activitate pozitivă.

Aceasta nu este doar o analogie superficială. Are un sens interior profund. La urma urmei, curentul este o colecție de particule încărcate în mișcare. Pe măsură ce viteza electronilor crește, câmpul magnetic pe care îl creează se modifică și generează un câmp electric vortex care acționează asupra electronilor înșiși, prevenind o creștere instantanee a vitezei lor sub influența unei forțe externe. În timpul frânării, dimpotrivă, câmpul vortex tinde să mențină constantă viteza electronilor (regula lui Lenz). Astfel, inerția electronilor și, prin urmare, masa lor, este cel puțin parțial de origine electromagnetică. Masa nu poate fi complet electromagnetică, deoarece există particule neutre din punct de vedere electric cu masă (neutroni etc.)

Inductanţă.

Modulul B de inducție magnetică creat de curent în orice circuit închis este proporțional cu puterea curentului. Deoarece fluxul magnetic Ф este proporțional cu B, atunci Ф ~ В ~ I.

Prin urmare, se poate argumenta că

Unde L- coeficientul de proporționalitate între curentul dintr-un circuit conductor și fluxul magnetic creat de acesta, pătrunzând în acest circuit. mărimea L numită inductanța circuitului sau coeficientul de autoinductanță al acestuia.

Folosind legea inducției și expresiei electromagnetice (5.7.1), obținem egalitatea:

(5.7.2)

Din formula (5.7.2) rezultă că inductanţă- aceasta este o mărime fizică egală numeric cu FEM de auto-inducție care apare în circuit atunci când curentul se modifică cu 1 A pe 1 p.

Inductanța, ca și capacitatea electrică, depinde de factori geometrici: dimensiunea conductorului și forma acestuia, dar nu depinde direct de puterea curentului din conductor. Cu exceptia

geometria conductorului, inductanța depinde de proprietățile magnetice ale mediului în care se află conductorul.

Unitatea SI a inductanței se numește Henry (H). Inductanța conductorului este egală cu 1 Gn, dacă în ea când puterea curentului se schimbă prin 1 A in spate 1s apare CEM autoindusă 1 V:

Un alt caz special de inducție electromagnetică este inducția reciprocă. Inducția reciprocă este apariția unui curent indus într-un circuit închis(tambur) când puterea curentului se modifică în circuitul adiacent(tambur). În acest caz, contururile sunt staționare unul față de celălalt, cum ar fi, de exemplu, bobinele unui transformator.

Cantitativ, inducția reciprocă este caracterizată de coeficientul de inducție reciprocă sau inductanța reciprocă.

Figura 5.16 prezintă două circuite. Când curentul I 1 se modifică în circuit 1 în circuit 2 apare un curent de inducţie I 2.

Fluxul de inducție magnetică Ф 1.2, creat de curentul din primul circuit și care pătrunde pe suprafața delimitată de al doilea circuit, este proporțional cu puterea curentului I 1:

Coeficientul de proporționalitate L 1, 2 se numește inductanță reciprocă. Este similar cu inductanța L.

FEM indusă în al doilea circuit, conform legii inducției electromagnetice, este egală cu:

Coeficientul L 1,2 este determinat de geometria ambelor circuite, distanța dintre ele, poziția relativă a acestora și proprietățile magnetice ale mediului. Inductanța reciprocă este exprimată L 1.2, ca și inductanța L, în Henry.

Dacă curentul se modifică în cel de-al doilea circuit, atunci apare o fem indusă în primul circuit

Când puterea curentului se modifică într-un conductor, în acesta din urmă apare un câmp electric vortex. Acest câmp încetinește electronii atunci când curentul crește și accelerează când scade.

Energia curentă a câmpului magnetic.

Când un circuit care conține o sursă de EMF constantă este închis, energia sursei de curent este cheltuită inițial pentru a crea un curent, adică la punerea în mișcare a electronilor conductorului și formarea unui câmp magnetic asociat curentului și de asemenea, parțial pe creșterea energiei interne a conductorului, adică încălzirea acestuia. După ce se stabilește o valoare constantă a curentului, energia sursei este cheltuită exclusiv pentru eliberarea de căldură. În acest caz, energia curentă nu se modifică.

Pentru a crea un curent, este necesar să se cheltuiască energie, adică trebuie să se lucreze. Acest lucru se explică prin faptul că atunci când circuitul este închis, când curentul începe să crească, în conductor apare un câmp electric vortex, care acționează împotriva câmpului electric care se creează în conductor datorită sursei de curent. Pentru ca puterea curentului să devină egală cu I, sursa de curent trebuie să lucreze împotriva forțelor câmpului vortex. Această muncă duce la creșterea energiei curente. Câmpul vortex face o activitate negativă.

Când circuitul este deschis, curentul dispare și câmpul vortex face o activitate pozitivă. Energia stocată în curent este eliberată. Acest lucru este detectat de o scânteie puternică care apare atunci când este deschis un circuit cu inductanță mare.

O expresie pentru energia curentului I care circulă printr-un circuit cu inductanță L poate fi scrisă pe baza analogiei dintre inerție și autoinducție.

Dacă auto-inducția este similară cu inerția, atunci inductanța în procesul de creare a curentului ar trebui să joace același rol ca și masa la creșterea vitezei unui corp în mecanică. Rolul vitezei unui corp în electrodinamică este jucat de puterea curentului I ca mărime care caracterizează mișcarea sarcinilor electrice. Dacă este așa, atunci energia curentă W m poate fi considerată o cantitate similară cu energia cinetică a corpului - în mecanică și scrieți-l sub formă.