 |
Рассмотрим две индуктивные катушки, представив каждую из них в виде одного витка (рис. 8.1).
Ток первой катушки, протекая по витку, наводит вокруг него магнитное поле, силовые линии которого образуют магнитный поток Ф 11. Этот поток, сцепляясь с витком первой катушки, наводит в нем ЭДС самоиндукции
,
где 
– потокосцепление; w – число витков, с которыми этот поток сцепляется (в рассматриваемом случае w = 1).
Часть магнитного потока Ф 12, наводимого током первой катушки, сцепляется с витком второй катушки и наводит в нем ЭДС взаимной индукции
.
В свою очередь ток, протекающий по второй катушке, создает вокруг этой катушки магнитный поток Ф 22, который, сцепляясь с витком второй катушки, наводит в ней ЭДС самоиндукции
.
Часть потока Ф 21 сцепляется с витком первой катушки и наводит в нем ЭДС взаимной индукции
.
Таким образом, магнитное поле одной катушки взаимодействует с магнитным полем другой катушки. В результате этого взаимодействия в каждой катушке будет наводиться ЭДС самоиндукции, вызываемая собственным магнитным полем и ЭДС взаимной индукции, вызываемая полем соседней катушки с током.
Отношение потокосцепления взаимной индукции в одной катушке к току в другой называется взаимной индуктивностью.
Взаимную индуктивность обозначают М. Согласно определению можно записать следующие формулы:
, 
.
Для линейных электрических цепей справедливо следующее правило.
Если ток, проходящий в первой катушке, обусловливает во второй катушке потокосцепление взаимной индукции 
, то такой же ток, проходящий во второй катушке, обусловливает в первой потокосцепление 
той же величины. Исходя из этого, можно утверждать, что М 12 = М 21 = М, и индексы в обозначении взаимной индуктивности опускать.
Возникающие в катушках ЭДС самоиндукции и взаимной индукции, направлены так, что стремятся ослабить вызвавший их ток. Для того чтобы скомпенсировать влияние этих ЭДС, необходимо приложить напряжения, равные им по величине и противоположные по знаку:
– напряжение самоиндукции первой катушки;
– напряжение взаимной индукции первой катушки;
– напряжение самоиндукции второй катушки;
– напряжение взаимной индукции второй катушки.
Полные напряжения каждой катушки складываются из напряжений самоиндукции и взаимной индукции:
; 
.
Коэффициент взаимной индуктивности М определяет только количественную характеристику явления взаимной индукции, но в отличие от индуктивностей L 1 и L 2 не является обозначением элемента цепи.
Схематическое обозначение индуктивно связанных катушек и взаимной индуктивности показано на рис. 8.2.
