3-18. Взаимная индуктивность

Явление индуктирования э. д. с. в одной цепи (катушке) при изменении тока В другой цепи (катушке) называется взаимной индукцией.

Рис. 3-33. Магнитная связь двух катушек.

Ток , проходя по виткам первой катушки (рис. 3-33,а), вызывает магнитный поток, часть которого пронизывает витки второй катушки образуя потокосцепление взаимной индукции

Магнитный поток а следовательно, и потокосцепление пропорциональны току , т. е.

Отношение потокосцепления одной катушки к току другой катушки, возбуждающему это потокосцепление, называется взаимной индуктивностью двух катушек (цепей).

Из сопоставления (3-35) и (3-40) следует, что единица измерения взаимной индуктивности та же, что и самоиндукции, т. е. генри (Г).

Ток проходя по виткам второй катушки (рис. 3-33, б), вызывает, магнитный поток пронизывающий витки первой катушки образуя потокосцепление взаимной индукции

Аналогично рассмотренному выше случаю выражения потокосцепления и взаимной индуктивности имеют вид:

причем можно доказать, что всегда для двух контуров

т. е. индексы при М не нужны.

Взаимная индуктивность зависит от числа витков катушек, от их размеров и формы, от взаимного расположения и от магнитной проницаемости среды.

При изменении тока в первой катушке изменяется потокосцепление взаимно», индукции и согласно закону электромагнитной индукция (§ 3-12) во второй катушке индуктируется э. д. с. взаимной индукции

При изменении тока во второй катушке также изменяется потокосцепление взаимной индукции и в первой катушке индуктируется э. д. с. взаимной индукции

Таким образом, величина э. д. с. взаимной индукции пропорциональна взаимной индуктивности катушек скорости изменения тока.

Взаимная индуктивность двух катушек связана с индуктивностями катушек L, и следующим выражением:

где k — коэффициент связи двух катушек, характеризующий степень индуктивной связи катушек.

Коэффициент связи зависит от взаимного расположения катушек. Чем ближе друг к другу расположены катушки, тем большее значение имеет коэффициент связи и, наоборот, при увеличении расстояния между катушками он уменьшается, стремясь к нулю.

Явление взаимной индукции находит полезное применение в различных аппаратах и машинах, например, для передачи энергии из одной электрической цепи в другую цепь либо для повышения или понижения напряжения при помощи трансформатора.

Иногда явление взаимной индукции может быть крайне нежелательным, например, если параллельно воздушной линии электропередачи расположена линия связи, то в последней может индуктироваться э. д. с. взаимной индукции, создающая помехи в работе линии связи.