Az önindukció
Ha egy vezetékben vagy egy tekercsben folyó áram erőssége változik, akkor az áram által gerjesztett fluxus is változik. A fluxus változása feszültséget hoz létre abban a vezetőben vagy tekercsben is, amelynek árama a fluxust létesítette.
Önindukciós feszültség
Mivel az indukciót a tekercs saját fluxusának a változása hozta létre, ezért ezt a jelenséget önindukciónak, a keletkezett feszültséget pedig önindukciós feszültségnek nevezzük.
Az önindukciós tényező
Az önindukciós feszültség nagyságának meghatározásához induljunk ki az indukciótörvényből:
Alakítsuk át úgy az egyenletet, hogy a fluxus helyett a fluxust gerjesztő áram változásából határozhassuk meg az önindukciós feszültséget:
,
.
, így
, amiből
.
L az önindukciós tényező.
Az arányossági tényező
Ez az összefüggés csak akkor helyes eredmény, ha a tekercs szolenoid, azaz a tekercs hosszának és átmérőjének viszonya nem lép túl egy meghatározott értéket. Tehát az önindukciós feszültség:
.
Eszerint egy tekercsben keletkező önindukciós feszültség az időegység alatti áramerősség változással arányos, ahol L arányossági tényezőt a tekercs önindukciós tényezőjének vagy induktivitásának nevezzük.
Vasmagos tekercsek
L et a tekercs adatai határozzák meg. Mint látható a menetszám növelésével az önindukciós tényező értéke ugrásszerűen nő.
.
Az
egységet henry-nek nevezzük.
Az induktivitás rajzjelén, ha nem légmagos tekercsről van szó, a vasmagot a rajzjellel párhuzamos vonallal jelöljük.
A légmagos tekercs
Ha egy tekercsben az áramerősség 1 s alatt 1 A-nyit változik, akkor a V -ban megadott indukált feszültség (mint mennyiség) mérőszáma megegyezik az
mértékegységű induktivitás mérőszámával.
Tehát egy tekercsben 1 s alatt egyenletesen lejátszódó 1 A áramerősség változás hatására akkora feszültség indukálódik, amekkora a tekercs önindukciós tényezője. Az állítást megfordítva:
Az önindukciós tényező azt fejezi ki, hogy hány volt feszültség indukálódik, ha a tekercs áramerőssége másodpercenként 1 A-rel egyenletesen változik.
Az induktivitást megvalósító áramköri elem általában a tekercs.
- Nagy induktivitással rendelkeznek a nagy menetszámú vasmagos tekercsek.
- Közepes induktivitásúak a légmagos tekercsek.
- A rövid és vastag vezetékek induktivitása kicsi. Rendkívül kicsi az induktivitása azoknak a huzaloknak, amik nem ferromágneses anyagból készülnek.
Bifiláris tekercs
Előfordul, hogy huzalból tekercset kell készíteni, mert a hely szűkössége miatt csak így fér el. Ilyenkor induktivitásként fog viselkedni. Ennek elkerülése végett a vezetéket bifilárisan kell tekercselni, így a két azonos menetszámú részben azonos nagyságú, de ellentétes irányú az áram, ezért nem keletkezik fluxus és önindukciós feszültség sem.
A nyitott mágneskörrel rendelkező tekercsek induktivitását a vasmag helyzetének változtatásával szabályozni lehet. Ezt tekercsek induktivitásának pontos beállítására használjuk.
Mivel az indukciót a tekercs saját fluxusának a változása hozta létre, ezért ezt a jelenséget önindukciónak, a keletkezett feszültséget pedig önindukciós feszültségnek nevezzük.
Az önindukciós tényező azt fejezi ki, hogy hány volt feszültség indukálódik, ha a tekercs áramerőssége másodpercenként 1 A-rel egyenletesen változik.
Az induktivitást megvalósító áramköri elem általában a tekercs.
Nagy induktivitással rendelkeznek a nagy menetszámú vasmagos tekercsek.
Közepes induktivitásúak a légmagos tekercsek.
Előfordul, hogy huzalból tekercset kell készíteni, mert a hely szűkössége miatt csak így fér el. Ilyenkor induktivitásként fog viselkedni. Ennek elkerülése végett a vezetéket bifilárisan kell tekercselni, így a két azonos menetszámú részben azonos nagyságú, de ellentétes irányú az áram, ezért nem keletkezik fluxus és önindukciós feszültség sem.