1. Spoles induktivitāte

$\mathrm{\Phi }=\mathit{LI}$, kur

 

 

Ja spolē plūst noteikta strāva, tad strāvas magnētiskajam laukam piemīt enerģija, kuru aprēķina pēc formulas: 

$W_M=\frac{L{I}^2}{2}$, kur

 

$W_M$ – magnētiskā lauka enerģija, $J$

 

Aplūkosim spoli, kuras garums $l\gg d$, kur \(d\) — spoles diametrs.

 

 

Šī gadījumā magnētiskais lauks spolē ir homogēns.

Magnētiskā lauka indukciju var aprēķināt pēc formulas:

 

$B=\frac{{\mathrm{\mu }}_0\cdot I\cdot N^2}{l}$, kur

${\mathrm{\mu }}_0$ — magnētiskā konstante (${\mathrm{\mu }}_0=\mathrm{1,3}\cdot {10}^{-6}\frac{H}{m}$),

$N$ — vijumu skaits spolē,

$l$ — spoles garums,

$I$ – strāvas stiprums spolē.

 

Magnētiskā plūsma caur vijumu ierobežoto virsmas laukumu ir vienāda ar $\mathrm{\Phi }=B\cdot S=\frac{{\mathrm{\mu }}_0\cdot I\cdot N^2}{l}\cdot S$.

 

Apvienojot magnētiskās plūsmas formulas, iegūstam sakarību, kas apraksta spoles induktivitāti:

 

 

No tā izriet, ka spoles induktivitāte ir atkarīga no spoles izmēriem (garuma un šķērsgriezuma laukuma) un vijumu skaita.

 

Aplūkosim spoli ar serdi.

 

 

Šī gadījumā spoles induktivitāti aprēķina pēc formulas:

 

$L=\frac{{\mathrm{\mu }}_0\cdot \mathrm{\mu }\cdot N^2\cdot S}{l}$, kur

$\mathrm{\mu }$ — serdes magnētiskā caurlaidība.

 

Diamagnētiķiem serdes magnētiskā caurlaidība $1>\mathrm{\mu }>0$, paramagnētiķiem — $\mathrm{\mu }>1$, bet feromagnētiķiem — $\mathrm{\mu }\gg 1$.

 

Praksē lieto spoles ar divkāršo tinumu.

 

 

Šādā tinumā strāva plūst dažādos virzienos (tinuma vienā daļa strāva plūst pulksteņa rādītāja kustības virzienā, bet tinuma otrajā daļā — pretēji pulksteņrādītāja kustības virzienam).

Šādas spoles induktivitāte apraksta sakarība:

 

$L=\frac{{\mathrm{\mu }}_0\cdot \mathrm{\mu }\cdot {(N_1-N_2)}^2\cdot S}{l}$, kur

$N_1$ — vijumu skaits tinuma vienā daļā,

$N_2$ — vijumu skaits tinuma otrajā daļā.