Номер 1, страница 49 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

1. Дайте определение явления самоиндукции.

1. Явление самоиндукции — это частный случай электромагнитной индукции, который заключается в возникновении индукционной электродвижущей силы (ЭДС) в проводящем контуре при изменении силы тока в этом же контуре.

Когда по проводящему контуру (например, по катушке) протекает электрический ток, он создает вокруг себя магнитное поле. Магнитный поток $Φ$, пронизывающий этот контур, прямо пропорционален силе тока $I$, который его создает: $$Φ = L \cdot I$$ где $L$ — это коэффициент пропорциональности, называемый индуктивностью или коэффициентом самоиндукции контура. Индуктивность зависит от геометрических параметров контура (размеров, формы, числа витков) и от магнитных свойств среды, в которой он находится. Единицей измерения индуктивности в системе СИ является Генри (Гн).

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, любое изменение магнитного потока $dΦ$ через контур за промежуток времени $dt$ приводит к возникновению в этом контуре ЭДС индукции. В случае самоиндукции, изменение силы тока в контуре ($dI$) вызывает изменение собственного магнитного потока ($dΦ$), что, в свою очередь, индуцирует в контуре ЭДС самоиндукции $ε_{si}$: $$ε_{si} = - \frac{dΦ}{dt}$$ Подставив выражение для магнитного потока, получим формулу для ЭДС самоиндукции: $$ε_{si} = - L \frac{dI}{dt}$$

Знак «минус» в формуле является математическим выражением правила Ленца, согласно которому индукционный ток, возникающий в контуре (и соответствующая ему ЭДС самоиндукции), всегда имеет такое направление, что он противодействует причине, его вызвавшей, то есть изменению силы тока в контуре.

• Если ток в цепи увеличивается ($ \frac{dI}{dt} > 0 $), то ЭДС самоиндукции направлена против основного тока, замедляя его нарастание.
• Если ток в цепи уменьшается ($ \frac{dI}{dt} < 0 $), то ЭДС самоиндукции направлена так же, как и основной ток, поддерживая его и препятствуя его убыванию.

Таким образом, явление самоиндукции придает электрической цепи своего рода «инертность» по отношению к изменениям силы тока, подобно тому как масса является мерой инертности тела в механике.

Ответ: Явление самоиндукции — это возникновение ЭДС индукции в электрической цепи в результате изменения силы тока в этой же цепи.