Энергосбережение в индукции

Допустим, у нас есть 2 индуктивно-связанных контура с взаимной индуктивностью M , и контур 1 подключен к источнику питания, изменяя его ток на г я 1 г т , то потенциал, индуцированный в Cuircit 2, будет − М г я 1 г т , в результате чего ток я 2 "=" − М р 2 г я 1 г т , тем самым потребляя мощность − М г я г т я 2 . У меня вопрос: откуда берется эта сила?

Я бы предположил, что в цепи 1 будет некоторое сопротивление / противопотенциал, созданный схемой 2, что затем приведет к сохранению энергии. Однако я только что узнал о сохранении энергии в одной цепи с собственной индуктивностью, и, насколько я понимаю, мы не принимали во внимание какое-либо индуцированное сопротивление / противопотенциал. Вместо этого, когда ток увеличивался, индуцированный потенциал просто уменьшал выход энергии, противодействуя направлению тока, и, таким образом, выполнял отрицательную работу. Затем эта уменьшенная энергия «сохранялась» в магнитном поле, которое затем высвобождалось, когда ток снова уменьшался, потому что на этот раз индуцированный потенциал направлен в направлении тока, что не приводит к чистому изменению энергии.

Однако эта идея хранения энергии в магнитном поле не может работать с двумя связанными цепями, поскольку индуцированный потенциал всегда направлен в направлении тока (при условии, что в цепи 2 нет других источников энергии), поэтому независимо от того, является ли ток увеличивается или уменьшается в контуре 1, положительная работа совершается во втором контуре.

Так как же это на самом деле работает? Если существует такая вещь, как наведенное сопротивление/противопотенциал, почему мы используем его в самоиндукционной цепи, а если такой вещи нет, то как сохраняется энергия для двух связанных цепей?

Индуцированное напряжение не зависит от тока, а зависит от скорости изменения тока, поэтому направление индуцированного напряжения зависит от того, увеличивается или уменьшается ток.
@Farcher Да, но как это на самом деле отвечает на вопрос?
Вы сказали, что индуцированный потенциал всегда направлен против тока, что неверно. Так иногда В я положительный, а в других случаях отрицательный.
@Farcher Верно, но я имел в виду только в этом конкретном примере, поскольку наведенный потенциал в цепи 2 является единственным потенциалом, действующим на цепь 2, ток, создаваемый этим потенциалом, должен быть в том же направлении. Итак, сила п "=" U * я "=" − U * − я положительна независимо от того, увеличивается или уменьшается ток в цепи 1.

Ответы (1)

Допустим, у нас есть 2 индуктивно-связанных контура с взаимной индуктивностью M , и контур 1 подключен к источнику питания, изменяя его ток на г я 1 г т , то потенциал, индуцированный в Cuircit 2, будет − М г я 1 г т ,

«индуцированный потенциал» — крайне неправильный термин, который может быть причиной вашего замешательства. Эта формула дает индуцированную электродвижущую силу . ЭДС индукции имеет те же единицы измерения, что и напряжение, но не является разностью потенциалов. Это суммарный эффект индуцированного вращательного электрического поля из-за обмотки 1 в обмотке 2. В результате ЭДС заряды часто перераспределяются, создавая напряжение или разность потенциалов, которые частично противодействуют воздействию ЭДС на носители заряда; но, за исключением идеальной индуктивности, это не является полным, поэтому в целом напряжение и ЭДС имеют разную величину и часто разный знак.

в результате ток я 2 "=" − М р 2 г я 1 г т

Это было бы верно, если бы мы могли игнорировать самоиндуцированную электродвижущую силу. Предположим, что это так (это произошло бы с колебательными токами, если бы ток я 2 имел гораздо меньшую амплитуду, чем текущий я 1 ).

тем самым потребляя мощность − М г я г т я 2

Энергия, «потребляемая» в контуре 2 в единицу времени, в среднем по времени фактически определяется выражением

р 2 я 2 2
или
р 2 ( М г я 1 г т ) 2
Некоторая другая энергия используется для увеличения магнитной энергии, хранящейся вблизи обмотки (при условии, что ток я 2 увеличивается).

откуда эта сила?

Энергия поступает от источника питания, питающего контур 1, направляется по проводам, через общий магнитопровод, и часть ее попадает в провода контура 2 (джоулев нагрев), часть ее колеблется между магнитной энергией вблизи обмотка 2, обмотка 1 и источник питания.

Энергосбережение в индукции
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v