Номер 4, страница 209 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

4. Что называют индуктивностью? В каких единицах в СИ её измеряют?

Что называют индуктивностью?

Индуктивность (или коэффициент самоиндукции) — это физическая величина, характеризующая способность проводника или замкнутого электрического контура создавать магнитное поле при протекании по нему электрического тока. Она является мерой "инертности" контура по отношению к изменению электрического тока, подобно тому как масса является мерой инертности тела в механике.

Магнитный поток $Φ$, пронизывающий поверхность, ограниченную контуром, прямо пропорционален силе тока $I$ в этом контуре. Коэффициентом этой пропорциональности и является индуктивность, обозначаемая буквой $L$: $$Φ = L \cdot I$$ Из этого соотношения индуктивность можно определить как физическую величину, численно равную магнитному потоку, который создается в контуре током силой в 1 ампер. $$L = \frac{Φ}{I}$$

Другое определение индуктивности связано с явлением электромагнитной самоиндукции. При любом изменении силы тока в контуре изменяется и создаваемый им магнитный поток. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, это изменение потока приводит к возникновению в этом же контуре электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции $ε_s$. Эта ЭДС пропорциональна скорости изменения силы тока $\frac{dI}{dt}$: $$ε_s = -L \frac{dI}{dt}$$ Знак "минус" в формуле отражает правило Ленца, согласно которому индукционный ток, создаваемый ЭДС самоиндукции, всегда направлен так, чтобы препятствовать изменению силы тока, вызвавшего эту ЭДС.

Таким образом, индуктивность можно также определить как коэффициент пропорциональности между возникающей в контуре ЭДС самоиндукции и скоростью изменения силы тока в нём. Индуктивность зависит исключительно от геометрических свойств контура (его формы, размеров, количества витков в случае катушки) и от магнитной проницаемости среды, в которой он находится.

Ответ: Индуктивность — это физическая величина, характеризующая способность контура создавать магнитный поток при протекании тока и противодействовать изменению этого тока. Она определяется как отношение магнитного потока, пронизывающего контур, к силе тока в нём ($L = Φ/I$), либо как коэффициент пропорциональности между ЭДС самоиндукции и скоростью изменения тока ($ε_s = -L \frac{dI}{dt}$).

В каких единицах в СИ её измеряют?

В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения индуктивности является генри. Она обозначается как Гн (в русской нотации) или H (в международной нотации).

Эта единица названа в честь американского физика Джозефа Генри, который независимо от Майкла Фарадея открыл явление электромагнитной индукции.

Один генри можно определить несколькими способами на основе формул:

• Контур обладает индуктивностью в 1 генри, если при силе тока в 1 ампер создаваемый им магнитный поток равен 1 веберу. $$1 \text{ Гн} = 1 \frac{\text{Вб}}{\text{А}}$$
• Контур обладает индуктивностью в 1 генри, если при изменении силы тока в нём со скоростью 1 ампер в секунду возникает ЭДС самоиндукции, равная 1 вольту. $$1 \text{ Гн} = 1 \frac{\text{В} \cdot \text{с}}{\text{А}}$$

Через основные единицы СИ генри выражается следующим образом: $$1 \text{ Гн} = \frac{1 \text{ Вб}}{1 \text{ А}} = \frac{1 \text{ Тл} \cdot \text{м}^2}{1 \text{ А}} = \frac{1 \text{ В} \cdot \text{с}}{1 \text{ А}} = \frac{\text{кг} \cdot \text{м}^2}{\text{с}^2 \cdot \text{А}^2}$$

Ответ: В системе СИ индуктивность измеряется в генри (Гн).