Индуктивность. 
Электрические цепи

Индуктивность — идеальный элемент, который способен накапливать и отдавать энергию в виде связанного с током магнитного поля.

Условное обозначение индуктивности приведено на рис. 3.10.

• 1. Индуктивность определяется отношением потокосцепления к току, протекающему через индуктивность
• 1

.

Основной характеристикой индуктивности является зависимость (i), называемая вебер-амперной характеристикой. Для линейной индуктивности зависимость представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат .

Единица — генри [Гн].

2. Закон Ома для мгновенных значений.

При протекании электрического тока на индуктивном элементе:

.

Если ток постоянный, то .

Разрешим это уравнение относительно тока, считая, что при t = 0 напряжение на индуктивности мгновенно возрастает:

.

Отсюда следует,.

.

Это соотношение называют законом коммутации для индуктивности. Оно означает, что при мгновенном изменении напряжения на индуктивности ток мгновенно измениться не может. Здесь учтено, что; I_L(-0) — ток через индуктивность до коммутации, I_L(+0) — ток через индуктивность после коммутации.

3. Закон Ома в комплексной форме и комплексное сопротивление индуктивности:

; .

Из записанного следует:

• а) модуль комплексного сопротивления зависит от частоты (рис. 3.11);
• б). Это означает, что напряжение опережает ток на 90, т. е. = _u — _i = 90.

4. Мгновенная мощность:

.

Если P(t) > 0, то накапливается энергия; если P(t) < 0, то происходит отдача энергии.

• 5. Р_А = 0 .
• 6. Р_Q = UI = P_S.
• 7. Энергия, которую запасает электрический элемент:

.

• 8. Реальным элементом, приближающимся к индуктивности, является катушка индуктивности. Она представляет собой спираль (рис. 3.12), выполненную из ряда витков тонкого провода; основным ее параметром является индуктивность.
• 1

Рис. 3.11.

Рис. 3.12.

Индуктивность зависит от параметров витка, от шага намотки, от числа витков, от магнитной проницаемости материала (сердечника), введенного в катушку.