Помогите понять переходный процесс в индуктивности.

[sergey zhukov]

FreeKoyun
Часто для пояснения свойства индуктивности используют гидравлическую аналогию. Вот у нас труба с водой. Вода имеет массу. Замкнули трубу на насос, создающий давление (напряжение). Вода начала медленно линейно разгоняться (ток увеличивается). Отключили трубу от источника (резко закрыли краны на входе и выходе трубы), гидроудар создал огромное давление и порвал кран (ЭДС самоиндукции пробивает воздушный промежуток при попытке разомкнуть контакты катушки).

В этой аналогии все верно, за исключением того, что в гидравлической аналогии энергия - это кинетическая энергия потока воды, а в электрике энергия - это энергия магнитного поля потока электронов. Это серьезное различие, здесь аналогия кончается. Кинетическая энергия электронов - это ничто. Для катушки именно энергия магнитного поля имеет значение. Это легко видно из того факта, что прямой голый провод вобще почти не обладает индуктивностью, а этот же провод, свернутый в катушку на сердечнике - обладает очень большой индуктивностью. Трубе с водой, между прочим, все равно, как ее свернут и на что намотают.

Про сложение полей уже все написал realeugene. То, что два поля в пространстве в сумме дают ноль, не означает, что у нас тут двойная энергия (поля и антиполя). Это значит, что нет никакой энергии.

Это не ток в катушке не может мгновенно появиться/исчезнуть. Это суммарное магнитное поле в пространстве не может мгновенно появиться/исчезнуть. В этом смысл индуктивности. Если суммарное магнитное поле было нулевым, то оно не может резко стать не нулевым. И наоборот. При этом токи в обмотках трансформатора - могут.

[FreeKoyun]

Спасибо. Буду проверять. Я ещё тот Фома. :)

[tasfinder]

Я бы на вашем месте со здоровым скептицизмом отнесся бы к утверждению что два встречных магнитных поля компенсируют друг друга по принципу суперпозиции. Для аналогии можно взять два постоянных магнита и сложить их одноимённым полюсами. Будет магнитное поле при этом нулевым? Нет, поля каждого магнита деформируются, выдавливая силовые линии вбок. Я бы даже сказал, что результирующее поле будет больше, потому что мы еще совершим работу сближая магниты.
. Вот если на одной бобине намотать две обмотки чередуя витки, тогда может и будет нулевая индукция.

[sergey zhukov]

tasfinder
Возьмем далеко друг от друга на одной оси два витка с током (токи противоположны, т.е. направлены по и против часовой стрелки). Витки с противоположно направленными токами отталкиваются. Попробуем сблизить витки. Поскольку при фиксированном токе в витках их сближение, очевидно, ведет к уменьшению энергии суммарного магнитного поля, то не понятно, на что затрачивается работа по их сближению и не должны ли они, вообще, притягиваться? На самом же деле токи в витках не будут фиксированы при сближении. Поскольку каждый виток при сближении находится в переменном магнитном поле тока другого витка, токи в обоих витках при их сближении будут нарастать, и энергия суммарного магнитного поля так же будет расти, а не падать. Примерно так это объясняется и для постоянных магнитов.

[realeugene]

tasfinder в сообщении #1608070 писал(а):

выдавливая силовые линии вбок

Понятие о силовых линиях вас вводит в заблуждение. Нет закона сохранения силовых линий.

[DimaM]

tasfinder в сообщении #1608070 писал(а):

Для аналогии можно взять два постоянных магнита и сложить их одноимённым полюсами.

Постоянный магнит - вещь значительно более сложная, чем катушка. Лучше его не приплетать.