Потокосцепление

Потокосцепление численно равно сумме магнитных потоков, проходящих через каждый виток катушки, т.е. при количестве витков N и одинаковом магнитном потоке в каждом витке потокосцепление можно определить как ${\displaystyle \Psi =N\Phi _{1},}$ где ${\displaystyle \Phi _{1}}$ — магнитный поток одного витка [ Вб ].

В идеальном соленоиде все магнитные силовые линии проходят через каждый виток (т.е. не пересекают боковую поверхность соленоида), и, следовательно, магнитный поток каждого витка одинаков. Однако на практике магнитные потоки в витках катушки отличаются и величина потокосцепления определяется по формуле:

${\displaystyle \Psi =\sum _{i=1}^{N}{\Phi _{i}},}$

где:
${\displaystyle N}$ — количество витков;
${\displaystyle i}$ — номер витка, с которым сцеплен поток ${\displaystyle \Phi _{i}.}$

В случае, если катушка имеет ферромагнитный сердечник, потокосцепление можно определить по формуле:

${\displaystyle \Psi =N\Phi _{C},}$

где ${\displaystyle \Phi _{C}}$ — магнитный поток через магнитопровод (сердечник) катушки.

Величина потокосцепления, помимо магнитного потока, имеет связь с током I в индуктивности, определяющуюся выражением:

${\displaystyle \Psi =IL,}$

где ${\displaystyle L}$ — индуктивность катушки [ Гн ].

Эта формула выражает принцип непрерывности во времени потокосцепления катушки индуктивности.

Запас энергии магнитного поля в катушке индуктивности не может измениться скачком. Это выражает принцип непрерывности во времени. Невозможность скачкообразного изменения потокосцепления индуктивности объясняется, в свою очередь, тем, что в противном случае на индуктивности появилось бы бесконечно большое напряжение, что противоречит опыту.

Принцип непрерывности также означает, что ток в индуктивности не может измениться скачком (см. переходные процессы в электрических цепях):

${\displaystyle i_{L}(0+)=i_{L}(0-)}$ — первый закон коммутации.

• Магнитный поток
• Индуктивность
• Катушка индуктивности

• Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. 2010. 319 с. — ISBN 978-5-9963-0281-9