Indukcyjność, właściwość przewodnika (często w kształcie cewki) mierzona wielkością siły elektromotorycznej lub napięcia w nim indukowanego w porównaniu z szybkością zmian prądu elektrycznego, który wytwarza napięcie. Stały prąd wytwarza stacjonarne pole magnetyczne; stale zmieniający się prąd, prąd zmienny lub zmienny prąd stały wytwarza zmienne pole magnetyczne, które z kolei indukuje siłę elektromotoryczną w przewodniku znajdującym się w polu. Wielkość indukowanej siły elektromotorycznej jest proporcjonalna do szybkości zmian prądu elektrycznego. Współczynnik proporcjonalności nazywany jest indukcyjnością i definiowany jest jako wartość siły elektromotorycznej indukowanej w przewodniku podzielona przez wielkość szybkości zmian prądu powodującego indukcję.

Britannica Quiz
Elektryczność: Short Circuits & Direct Currents
Jaka jest różnica między przewodnikiem elektrycznym a izolatorem? Kto wynalazł baterię? Poczuj, jak twoje komórki płoną, gdy ładujesz swoją baterię umysłową, odpowiadając na pytania w tym quizie.

Jeśli siła elektromotoryczna jest indukowana w przewodniku, który jest inny niż ten, w którym prąd się zmienia, zjawisko to nazywamy indukcją wzajemną, czego przykładem jest transformator. Natomiast zmienne pole magnetyczne wywołane zmiennym prądem w przewodniku indukuje również siłę elektromotoryczną w tym samym przewodniku, w którym płynie zmienny prąd. Takie zjawisko nazywa się samoindukcją, a iloraz indukowanej siły elektromotorycznej i szybkości zmian prądu określa się jako samoindukcyjność.

Samoindukowana siła elektromotoryczna przeciwstawia się zmianie, która ją wywołuje. W związku z tym, gdy prąd zaczyna płynąć przez zwoje drutu, ulega opozycji do jego przepływu w uzupełnieniu do oporu metalowego drutu. Z drugiej strony, kiedy obwód elektryczny przewodzący stały prąd i zawierający cewkę zostaje nagle otwarty, zapadające się, a więc malejące, pole magnetyczne powoduje powstanie indukowanej siły elektromotorycznej, która ma tendencję do utrzymywania prądu i pola magnetycznego oraz może wywołać iskrę pomiędzy stykami przełącznika. Indukcyjność własna cewki, lub po prostu jej indukcyjność, może być zatem uważana za bezwładność elektromagnetyczną, właściwość, która przeciwstawia się zmianom zarówno w prądach, jak i w polach magnetycznych.

Indukcyjność zależy od wielkości i kształtu danego przewodnika, liczby zwojów, jeśli jest to cewka, oraz rodzaju materiału w pobliżu przewodnika. Cewka nawinięta na miękkim żelaznym rdzeniu znacznie skuteczniej dławi wzrost prądu niż taka sama cewka z rdzeniem powietrznym. Żelazny rdzeń zwiększa indukcyjność; dla tego samego tempa zmian prądu w cewce, większa przeciwstawna siła elektromotoryczna (back emf) jest obecna, aby zdławić prąd.

Uzyskaj subskrypcję Britannica Premium i uzyskaj dostęp do ekskluzywnych treści. Subscribe Now

Jednostką indukcyjności magnetycznej jest henry, nazwany na cześć XIX-wiecznego amerykańskiego fizyka Josepha Henry’ego, który jako pierwszy rozpoznał zjawisko samoindukcji. Jeden henry jest równoważny jednemu woltowi podzielonemu przez jeden amper na sekundę. Jeśli prąd zmieniający się w tempie jednego ampera na sekundę wywołuje siłę elektromotoryczną o wartości jednego wolta, obwód ma indukcyjność jednego henry’ego, co jest stosunkowo dużą indukcyjnością.

Joseph Henry

Joseph Henry.

Hulton Archive/Getty Images

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.