Собственная энергия тока

Рассмотрим участок цепи, содержащий индуктивность L и сопротивление R, и приложим к его концам постоянную разность потенциалов

U = j1 – j2

Рис. 8.

(рис. 8). Под действием электрического поля в цепи возникает нарастающий ток I, а вместе с ним – встречная ЭДС eси . Запишем закон Ома для участка цепи 1 – 2:

IR = j1 – j2L . (10)

Домножим (10) на I и перегруппируем члены:

(j1 – j2)I = I 2R + LI . (11)

Это выражение показывает, что мощность электрических сил частично выделяется в виде джоулева тепла, а частично идет на работу против ЭДС самоиндукции. Работа эта совершается лишь при нарастании тока, когда действует eси , причем она, очевидно, «обратима», т. е. при убывании тока сторонние силы индукции изменят направление на противоположное и совершат точно такую же работу. Ее называют собственной энергией тока Uсоб .

Рис. 9.

Итак, собственная энергия тока – это работа, которую нужно совершить против возникающих сил индукции, чтобы создать этот ток (она же выделится при исчезновении тока). Для нахождения Uсоб построим график зависимости Фсоб от I (рис. 9). При нарастании тока на величину DIj за время Dt будет, очевидно, в соответствии с (11) совершена работа против сил индукции

DAj = LIj DIj ,

не зависящая от времени этого нарастания и численно равная площади заштрихованной на рис. 9 трапеции. При достижении тока I полная работа против сторонних сил, т. е. собственная энергия этого тока, окажется равной площади под прямой LI :

Uсоб = = . (12)

По аналогии с электростатикой можно и здесь ввести понятие взаимной и полной энергии системы токов, однако, ввиду значительной их сложности, мы исключим их из рассмотрения.



Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 2487; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.016 сек.