Прохождение переменного тока через катушку с большой индуктивностью.

Быстрое изменение силы тока и его направления, характеризующие переменный ток, приводит к ряду важнейших особенностей, отличающих действие переменного тока от постоянного.

Рассмотрим прохождение переменного тока через катушку с большой индуктивностью.

В цепи есть катушка из медной проволоки с большим числом витков, внутрь которых помещен железный сердечник.

Рис. 3. Лампочка включена в цепь постоянного (а) и переменного (б) тока. Последовательно с лампочкой включена катушка. При постоянном токе лампочка горит ярко, при переменном тускло.

Как известно, такие катушки обладают большой индуктивностью. Сопротивление такой катушки при постоянном токе будет невелико, так как она сделана из довольно толстой проволоки. В случае постоянного тока (рис 300, а) лампочка горит ярко, в случае же переменного тока (рис 300,б) накала почти незаметно. Опыт с постоянным током понятен: так как сопротивление катушки мало, то присутствие ее почти не изменяет тока, и лампочка горит ярко. Почему же катушка ослабляет переменный ток? Будем постепенно вытягивать из катушки железный сердечник. Мы обнаружим, что лампочка накаливается все сильнее и сильнее, т.е. что по мере выдвижения сердечника ток в цепи возрастает. При полном удалении сердечника накал лампочки может дойти почти до нормального, если число витков катушки не очень большое. Но выдвижение сердечника уменьшает индуктивность катушки. Таким образом, мы видим, что катушка с малым сопротивлением, но с большой индуктивностью, включенная в цепь переменного тока, может значительно ослабить этот ток.

Влияние катушки с большой индуктивностью на переменный ток также легко объяснить. Переменный ток представляет собой ток, сила которого быстро изменяется, то увеличиваясь, то уменьшаясь. При этих изменениях в цепи возникает э.д.с. самоиндукции, которая зависит от индуктивности цепи. Направление этой э.д.с. таково, что ее действие препятствует изменению тока, т.е. уменьшает амплитуду тока, а следовательно, и его действующее значение. Пока индуктивность проводов мала, эта добавочная э.д.с. тоже мала и ее действие практически не заметно. Но при наличии большой индуктивности эта добавочная э.д.с. может значительно влиять на силу переменного тока.