Jump to content

    

Направление ЭДС взаимной индукции

Добрый день.

Никак не могу найти понять почему направление переменного тока I2 в двух индуктивно связанных контурах будет именно такое как показано на рисунке (и в большнстве учебников):

post-64187-1538042252_thumb.png

Те объяснения, что удалось найти сводятся к закону Ленца: индукционный ток , возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

Кто-нибудь может объяснить этот закон применительно к данному случаю? Что значит "магнитное поле противодействует изменению магнитного потока" применительно к переменному току?

Edited by Stefan1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Что значит "магнитное поле противодействует изменению магнитного потока" применительно к переменному току?

Рисунок в принципе не верен.

Поскольку ток переменный, то будут моменты со всеми 4-я комбинациями направлений токов.

Фишка в том, что ток во вторичке и первичке смещены по фазе.

 

Да даже на постоянном токе рисунок не верен.

Но стрелки рисуют не для того чтобы показать куда течет ток, а чтобы вы знали после расчетов где у вас положительное направление, а где отрицательное.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Рисунок в принципе не верен.

Поскольку ток переменный, то будут моменты со всеми 4-я комбинациями направлений токов.

Фишка в том, что ток во вторичке и первичке смещены по фазе.

 

Да даже на постоянном токе рисунок не верен.

Но стрелки рисуют не для того чтобы показать куда течет ток, а чтобы вы знали после расчетов где у вас положительное направление, а где отрицательное.

А как тогда понять какое будет направление у результирующего (суммарного) ЭДС, вызывающее ток I2? То есть того ЭДС, которое возникает во вторичке от прохождения тока I1 через L1.

Для расчета сложного контура мне надо знать направленния результирующих ЭДС, вызванных взаимными индукциями.

Edited by Stefan1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Что значит "магнитное поле противодействует изменению магнитного потока" применительно к переменному току?

Для простоты возьмите две абсолютно одинаковые катушки и цепи. Ток i1, нарастая/убывая будет создавать изменяющееся МП, которое наведет противоЭДС в катушке 2, которое в свою очередь создаст в замкнутой цепи ток i2. Для того чтобы скомпенсировать МП первой катушки, очевидно что ток i2 должен быть направлен противоположно - то бишь в противофазе, при прочих равных. Ток переменный, но взаимное положение фаз будет одинаково. Рассмотрите векторную диаграмму обычного трансформатора, там все наглядно и понятно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Для простоты возьмите две абсолютно одинаковые катушки и цепи. Ток i1, нарастая/убывая будет создавать изменяющееся МП, которое наведет противоЭДС в катушке 2, которое в свою очередь создаст в замкнутой цепи ток i2. Для того чтобы скомпенсировать МП первой катушки, очевидно что ток i2 должен быть направлен противоположно - то бишь в противофазе, при прочих равных. Ток переменный, но взаимное положение фаз будет одинаково. Рассмотрите векторную диаграмму обычного трансформатора, там все наглядно и понятно.

Спасибо за понятное объяснение. То, что МП от тока I2 должно компенсировать МП первой катушки и есть закон Ленца?

Share this post


Link to post
Share on other sites
То, что МП от тока I2 должно компенсировать МП первой катушки и есть закон Ленца?

В законе Ленца не принципиально, чем вызываются возмущения МП. Хоть катушкой с током, хоть движущемся магнитом. Важно, что ток будет стремиться скомпенсировать МП. Это фундаментальный принцип. А направление токов в катушках - это частный случай интерпретации закона.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
А как тогда понять какое будет направление у результирующего (суммарного) ЭДС, вызывающее ток I2? То есть того ЭДС, которое возникает во вторичке от прохождения тока I1 через L1.

Для расчета сложного контура мне надо знать направленния результирующих ЭДС, вызванных взаимными индукциями.

Надо заменить трансформатор эквивалентной T-схемой и сразу все поймете.

Ленца сюда тянуть не надо ибо упретесь в конструктивные соображения (витки, топологии, магнитные пути...), а на схеме чистая электротехническая абстракция.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Надо заменить трансформатор эквивалентной T-схемой и сразу все поймете.

Ленца сюда тянуть не надо ибо упретесь в конструктивные соображения (витки, топологии, магнитные пути...), а на схеме чистая электротехническая абстракция.

Интересно, откуда взялась Ваша Т-схема? А правило Ленца - от Фарадея - Максвелла.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Для простоты возьмите две абсолютно одинаковые катушки и цепи. Ток i1, нарастая/убывая будет создавать изменяющееся МП, которое наведет противоЭДС в катушке 2, которое в свою очередь создаст в замкнутой цепи ток i2. Для того чтобы скомпенсировать МП первой катушки, очевидно что ток i2 должен быть направлен противоположно - то бишь в противофазе, при прочих равных. Ток переменный, но взаимное положение фаз будет одинаково. Рассмотрите векторную диаграмму обычного трансформатора, там все наглядно и понятно.

Не много не понял про компенсацию током I2 магнитного поля, возникающего от прохождения I1 через индуктивность:

если токи будут протекать в противоположных направлениях, то магнитные поля по правилу буравчика от тока I2 и от тока I1 будут иметь также противоположные направления (как показано на рисунке).

post-64187-1538061647_thumb.png

Тогда между индуктивностями МП будет наоборот возрастать. МП будет подавляться только внутри контуров. Где тогда должно подавляться МП?

 

Надо заменить трансформатор эквивалентной T-схемой и сразу все поймете.

Ленца сюда тянуть не надо ибо упретесь в конструктивные соображения (витки, топологии, магнитные пути...), а на схеме чистая электротехническая абстракция.

Мне хочется понять именно физику на простых вещах.

Edited by Stefan1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Интересно, откуда взялась Ваша Т-схема? А правило Ленца - от Фарадея - Максвелла.

Началось.

Ома, Кирхгофа, Лапласа еще забыли.

Всем уважуха, но T-схема по любому будет применена. Нужно только пролистать на следующую страницу учебника. :biggrin:

 

 

 

Мне хочется понять именно физику на простых вещах.

Так вы доберетесь до квантовой механики, и поймете что природа взаимодействий до сих пор людям непонятна.

Остановитесь на T-схеме и жизнь станет проще.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Мне хочется понять именно физику на простых вещах.

Рассмотрим катушку индуктивности с нулевым сопротивлением. Прикладываем к ней напряжение. Ток начинает расти с постоянной скоростью. А отчего напряжение не ноль - оттого, что меняется поток (магнитный). Одно из уравнений Максвелла - теорема о циркуляции это описывает, но не объясняет, - так создал Создатель...Теперь мысленно добавим еще одну идентичную обмотку - хорошо совпадающую с первой. Например, пусть будет коаксиальный кабель. На оплетке будет ровно такое же напряжение по вышеупомянутой теореме. Если мы ее нагрузим, то потечет ток в обратную сторону. Вот так на пальцах мы объяснили работу трансформатора 1:1.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Интересно, откуда взялась Ваша Т-схема? А правило Ленца - от Фарадея - Максвелла.
Чем Вам не нравится Т-схема, и почему Вы привязываете её к конкретной личности, что является нарушением Правил форума (см), модератор Tanya?

 

 

Рассмотрим катушку индуктивности с нулевым сопротивлением.
Уже интересно. :)

 

Прикладываем к ней напряжение. Ток начинает расти с постоянной скоростью.
В силу Ваших допущений - нет.

 

А отчего напряжение не ноль - оттого, что меняется поток (магнитный).
Магнитный поток не есть достаточное условие существования ЭДС. Ну да ладно, здесь скостим за недостатком образования.

 

Одно из уравнений Максвелла - теорема о циркуляции это описывает, но не объясняет, - так создал Создатель...Теперь мысленно добавим еще одну идентичную обмотку - хорошо совпадающую с первой. Например, пусть будет коаксиальный кабель.
:biggrin:

КАК коаксиальный кабель можно представить в виде трансформатора?

 

Нет, ну на коаксиальном кабеле, конечно, можно сделать ВЧ трансформатор, но модератор Tanya точно не знает, это как. :biggrin:

 

 

На оплетке будет ровно такое же напряжение по вышеупомянутой теореме. Если мы ее нагрузим, то потечет ток в обратную сторону. Вот так на пальцах мы объяснили работу трансформатора 1:1.
Да ладно.

Расскажите это радиолюбителям, или конструкторам антенн, которые на кабели делают балуны, вследствие противоречия действительности излагаемого вами. :biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites
МП будет подавляться только внутри контуров. Где тогда должно подавляться МП?

Наведенный ток будет стремиться подавить то изменение МП, которое его, собственно говоря и вызвало. В случае двух катушек на одной магнитной оси - как раз внутри контуров. Картина несколько усложняется при учете реальных неидеальностей, так сказать. Посмотрите все-таки ВД трансформатора - познавательно..

Share this post


Link to post
Share on other sites
Наведенный ток будет стремиться подавить то изменение МП, которое его, собственно говоря и вызвало. В случае двух катушек на одной магнитной оси - как раз внутри контуров. Картина несколько усложняется при учете реальных неидеальностей, так сказать. Посмотрите все-таки ВД трансформатора - познавательно..

Спасибо за помощь!

Также благодарю всех, кто принимал участие в данном вопросе.

Edited by Stefan1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this