Электричество шаг за шагом

Существует только одна сила, которая может поддерживать ток в цепи, противодействуя мешающей э.д.с. E_L. Эта сила — внешнее напряжение U_L, которое действует на катушке и представляет собой часть электродвижущей силы генератора. Чтобы скомпенсировать э.д.с. самоиндукции E_L внешнее напряжение U_L должно бить по ней (Т-8) в противофазе, то есть со сдвигом фазы на 180 градусов, на полпериода. Именно это и показано на объединённом графике Р-61.4, который рассказывает о действиях всех трёх героев сражения: U_L, I_L и E_L. Напряжение U_L на катушке всегда равно по величине и противофазно электродвижущей силе самоиндукции E_L, то есть всегда действует в противоположную сторону. При этом ток I_L как бы отстаёт от напряжения U_L на 90 градусов — амплитуда тока появляется на четверть периода позже, чем амплитуда напряжения. Или, скажем иначе, напряжение на катушке индуктивности опережает по фазе ток в ней на 90 градусов.

Выбранная схема рассуждений не должна создавать представление, что U_L и E_L друг друга уничтожают, и ток I_L течёт сам по себе. Нам пришлось очень упростить картину, на самом деле процесс сложный, динамичный, и только ещё одно упрощение помогает рассказать об этой динамике. Сначала появляется напряжение U_L, за ним ток I_L, и в результате его изменений наводится э.д.с. самоиндукции E_L. Но помешать току она уже не может, её полностью подавляет напряжение U_L. Это упрощённое описание подкреплено показаниями измерительных приборов: амперметр, включённый в цепь катушки, показывает ток I_L, а подключённый к ней вольтметр — напряжение U_L.

ВК-162. В последние годы много говорят про, как их называют, альтернативные источники энергии: ветер, солнечное излучение, морские приливы и другие. Уже есть заметные успехи: например, во многих районах появились большие серийного производства ветрогенераторы, работают приливные электростанции и зреют проекты значительно более мощных станций, реализуются смелые идеи использования тепла Земли. Можно надеяться, что альтернативные системы реально помогут мощной энергетике.

Р-62. Э.д.с., КОТОРАЯ ВСЕГДА ПРОТИВ. Есть огромное количество схем с катушками и конденсаторами, у каждой из них свои возможности и особенности. Но есть при этом немало особенностей, общих для целой группы схем. Так, например, в схемах с катушками при изменении тока наводится электродвижущая сила (э.д.с. самоиндукции), которую часто называют «противоэ.д.с.». Потому что эта наведённая э.д.с. всегда препятствует изменениям тока. Вы подключили катушку к генератору, в ней мгновенно, казалось бы, появился ток, который определяется напряжением генератора и сопротивлением катушки. Однако стабильная величина тока появится не сразу — в катушке будет наведена э.д.с., которая замедлит нарастание тока. А при выключении катушки ток в ней сразу не прекратится — противоэ.д.с. будет мешать его резкому уменьшению.