Подключили в розетку 220В c частотой 50 Гц катушку индуктивности, подсоединили к ней амперметр. Что будет с током, если в эту катушку вставить стержень?

Катушка индуктивности (иногда называемая просто катушка или индуктивность) — это электрический компонент, который состоит из провода, намотанного на сердечник или просто в виде спирали. 

Основное свойство катушки индуктивности заключается в том, что она противодействует изменениям тока, проходящего через нее, за счет создания магнитного поля.

Основные характеристики катушки индуктивности:

1. Индуктивность (L):

• Измеряется в генри (Гн).
• Индуктивность определяет способность катушки накапливать магнитное поле и противодействовать изменению тока.
• Формула для индуктивности соленоида (катушки без сердечника):

• где μ₀ — магнитная постоянная, N — количество витков, A — площадь поперечного сечения, l — длина катушки.

2. Индуктивное сопротивление (X_L):

• Противодействие катушки переменному току.
• Выражается как:

• где f — частота переменного тока.

3. Реакция на переменный ток:

• В цепи переменного тока катушка вызывает фазовый сдвиг между напряжением и током.
• Ток отстает от напряжения на 90 градусов в чисто индуктивной цепи.

4. Сердечник:

• Катушка может иметь сердечник, сделанный из материала с высокой магнитной проницаемостью (например, железо), что увеличивает её индуктивность.
• Вставка сердечника в катушку увеличивает индуктивность за счёт повышения магнитной проницаемости сердечника.

Применение катушек индуктивности:

• Фильтры: В схемах для фильтрации нежелательных частот.
• Сглаживание пульсаций: В блоках питания для сглаживания пульсаций выпрямленного тока.
• Хранение энергии: В схемах, где нужно хранить и передавать энергию в виде магнитного поля.
• Трансформаторы: Катушки индуктивности являются ключевым элементом трансформаторов.
• Антенны: В радиотехнике для создания резонансных контуров.

Катушки индуктивности играют важную роль в самых разнообразных электронных и электрических устройствах, обеспечивая управление и преобразование электрических сигналов и энергии.

Подключили в розетку 220В c частотой 50 Гц катушку индуктивности, подсоединили к ней амперметр. Что будет с током, если в эту катушку вставить стержень?

Вставка стержня в катушку индуктивности изменит её индуктивность, что повлияет на ток, протекающий через катушку в цепи переменного тока. Катушка индуктивности обладает индуктивным сопротивлением.

Ток в цепи переменного тока, содержащей катушку индуктивности, можно рассчитать по закону Ома для переменного тока:

где: I — ток, U — напряжение, X_L — индуктивное сопротивление.

Когда в катушку вставляется стержень, индуктивность катушки L увеличивается, поскольку вставка стержня, как правило, повышает магнитную проницаемость сердечника катушки. Увеличение индуктивности ведёт к увеличению индуктивного сопротивления X_L.

Таким образом, при увеличении индуктивного сопротивления X_L ток I в цепи уменьшится, так как I обратно пропорционален X_L.

В итоге, вставка стержня в катушку индуктивности приведёт к уменьшению тока, протекающего через катушку в цепи переменного тока.