CCI20111111049

objęta przez zwoje cewki 2 o z₂ zwojach; gdy natomiast prąd przepływa przez z₂ zwoje cewki 2, to część $₂i strumienia magnetycznego wytwarzanego w tej cewce jest obejmowana przez zą zwoje cewki 1.

Zmiana natężenia prądu w jednej cewce wywołuje zmianę części strumienia magnetycznego wytwarzanego przez tę cewkę i obejmowanego przez zwoje drugiej cewki indukując w nich s.em. zwaną siłą elektromotoryczną indukcji wzajemnej. Takie dwie cewki są sprzężone ze sobą indukcyjnie.

Na zjawisku indukcji wzajemnej opiera się zasada działania transformatorów.

3.14. Prądy wirowe

W maszynach i aparatach elektrycznych niejednokrotnie spotykamy się z częściami metalowymi poruszającymi się w polu magnetycznym albo też znajdującymi się w zmiennym polu magnetycznym. W częściach tych na zasadzie prawa indukcji elektromagnetycznej indukuje się s.em., pod wpływem której w masie metalu krążą prądy zwane prądami wirowymi.

Prądy wirowe w maszynach elektrycznych są niepożądane, gdyż wywołują one straty energii zużywane na rozgrzewanie mas metalu, w którym powstają, oraz, zgodnie z regułą Lenza, działają rozmagnesowująco. Aby zmniejszyć powstanie prądów wirowych, części stalowe (rdzenie) wykonuje się z cienkich blach wzajemnie odizolowanych oraz w celu powiększenia oporu elektrycznego blachy wykonuje się ze stali z dodatkiem krzemu, albo też stosuje się rdzenie ferrytowe.

Nieraz zjawisko prądów wirowych wykorzystuje się w sposób użyteczny. Np. liczniki energii elektrycznej zaopatruje się w tarczę metalową, w której podczas jej obracania się powstają prądy wirowe. Współdziałanie prądów wirowych i pola magnesu trwałego obejmującego tarczę licznika wywołuje siłę, która hamuje ruch tarczy, przez co zapewnia się właściwą pracę licznika.

3.15. Energia pola magnetycznego

Rozważmy następujące doświadczenie: w obwodzie, którego schemat połączeń przedstawiony jest na rys. 3-23, między zaciskami BC włączona jest cewka o oporze R i indukcyjności L; pomiędzy zaciskami ED włączona jest mała żarówka. Ustawiając przełącznik P na styku A widzimy ze schematu, że cewka znajduje się pod napięciem U. Prąd przepływający przez cewkę dopiero po upływie

pewnego czasu osiąga wartość I    Czas ten jest tym dłuższy,

im większa jest indukcyjność cewki (odbiornika), a mniejszy opór. Praktycznie rzecz ujmując, czas ten trwa ułamek sekundy. Wzrastający prąd przepływający przez cewkę wytwarza wrastający

Rys. 3-23. Obwód zawierający cewkę o oporze R i indukcyjności L

strumień magnetyczny, który wywołuje w cewce s.em. indukcji własnej. Doprowadzone do obwodu napięcie będzie musiało pokonać w czasie ustalania się prądu spadek napięcia na oporze cewki R oraz s.em. indukcji własnej skierowaną — w myśl reguły Lenza — przeciwko wzrastającemu prądowi.

Po osiągnięciu przez wzrastający prąd I wartości ustalonej ustaje wzrost strumienia magnetycznego, którego wartość także ustala się, i w zwojach cewki już nie wytwarza się s.em. indukcji własnej, a całe doprowadzone napięcie traci się na pokonanie oporu cewki, więc

U-RI

W trakcie narastania prądu gromadzi się w polu magnetycznym energia, której wartość wyraża się wzorem

w_mg = yy    (3-25)

O istnieniu tej energii zgromadzonej w polu magnetycznym cewki można się przekonać przez szybkie przerzucenie przełącz-

7* 99