Это
частный случай электромагнитной индукции. По контуру течёт ток, возникает переменное
магнитное поле, Ф=, э.д.с., которая наводится в контуре равна: , . Это явление называется самоиндукцией.
, L
– коэффициент самоиндукции (самоиндуктивность), зависящий от геометрии контура
и от окружающей среды. Тогда мы получили такой закон:
Индуктивность
длинного соленоида
Рассмотрим один виток: , , следовательно . Это в одном витке, а полная э.д.с. находится
суммированием по всем виткам: , коэффициент перед — коэффициент самоиндукции .
Вот
вопрос: имеем катушку, что будет, если концы этой катушки всунуть в розетку? Меня
этот вопрос интересовал с детства вот в связи с чем: это было давно и там всякие
были проекты космических полётов, в качестве одного из проектов был такой: сделать
длинный соленоид (такая магнитная пушка) в нём снаряд (металлический космический
корабль), и в таком магнитном поле в длинной трубе он должен был бы разгоняться,
выстреливаться и лететь. Была у меня такая книжка, там был этот один из проектов,
ну, и я решил посмотреть. Взял соорудил картонную трубку, намотал на неё проволоку,
посадил туда железную штучку и сунул в розетку посмотреть, будет ли оно лететь.
Эффект был, конечно, впечатляющий, когда это всё со страшной вспышкой горело.
Но сама проблема, что будет, если обмотку катушки всунуть в розетку, меня с тех
пор занимает. Вот вопрос: что будет, если взять обмотанную катушку и сунуть в
розетку? Ответ такой: если намотано там достаточно много витков, тогда сопротивление
этой намотки будет равно нулю, будет течь переменный ток такой, что э.д.с. самоиндукции
в каждый момент времени будет уравновешивать напряжение на клеммах розетки, чем
больше индуктивность катушки, тем меньше будет ток, и ничего пикантного не произойдёт,
при постоянном токе она сгорит, для постоянного тока такая катушка будет коротким
замыканием. Переменный ток — катушку со сколь угодно малым сопротивлением, если
у неё достаточно большая индуктивность, можно втыкать, и ничего страшного не произойдёт.