Физическая сущность электромагнитных взаимодействий 113
Подход к этой же задаче на основе концепции близкодействия принципиально меняет ее постановку. Магнитное поле, выходящее из проводников первого контура, пересекает сначала ближний проводник второго контура, а затем, ослабляясь по мере удаления от источника, его дальний проводник. При этом в дальнем проводнике наводится ЭДС противоположного знака по сравнению с ближним проводником, и эта эдс уменьшается в соответствии с законом полного тока по мере удаления дальнего проводника от первого контура. Если, например, ближний проводник находится на расстоянии в осях от ближайшего к нему проводника первого контура на расстоянии 3 мм, а дальний проводник — на расстоянии 3 см, то ЭДС, возникающая на дальнем проводнике составит всего 10% от ЭДС, возникающей на его ближнем проводнике, а если на расстоянии в 30 см, то всего 1%. Таким образом, здесь имеет место насыщаемая зависимость, и никакого бесконечного увеличения эдс на втором контуре нет.
Общая электродвижущая сила, возникающая во втором контуре определится выражением
ro
e2 =-momlwI1 f2 ; (5.27)
R
21 где f2 =1- + .
1+h/d 1+2h/d
Здесь при устремлении величины h к бесконечности значение наведенной э.д.с. стремится к постоянной величине
ro
e2 =-momlwI1 f2; (5.28)
R
Между выражениями для f1 и f2 имеется существенное различие: если с увеличением отношения h/d первая функция стремится к бесконечности, то вторая функция ограничена. При удалении обратных проводников контуров в бесконечность в выражении остается лишь коэффициент взаимоиндукции близлежащих проводников. Для практики это имеет особое значение, поскольку часто рас-
114
положение обратных проводников вообще неизвестно (например, при заземлении источника и приемника сигналов). В тех случаях, когда h << d, имеем
e2
oh moml 2 wI1;
ro
d2
(5.29)
где d — расстояние между осями ближайшего ко второму контуру проводника первого контура; h — расстояние между проводниками второго контура; l — длина контуров.
Экспериментальные исследования взаимоиндукции проводников проводилось с помощью двух однопроводных прямоугольных контуров, у которых длина прилегающих сторон составляла 1 м. Использовался провод типа БПВЛ-0,35, внешний диаметр изоляции которого составлял 1,5 мм. В первый провод пропускался переменный ток различных частот, во втором измерялась наведенная ЭДС. Изменялись одинаково расстояния h1 и h2 между проводниками контуров. Измерения проводились при значении тока в первом контуре, равном 1 А, в диапазоне частот от 50 Гц до 10 кГц.
На рис. 5.4. приведены зависимости f1 и f2, рассчитанные соответственно на снове максвелловских эфиродинамических представлений
Рис. 5.4. Результаты измерения наведенной э.д.с. в плоском контуре: зависимость f1 (h/d) ~ M1 и зависимость f2 (h/d) ~ M2.
о механизме наведения э.д.с. в контурах. Крестиками обозначены значения, полученные в результате проведенных измерений.
Как видно из графиков, полученные удовлетворяют функции f2, полученной на основе эфиродинамических представлений о наведении ЭДС в проводниках, и отличаются от максвелловской зависимости f1 уже при значениях h/d = 10 более чем в 4 раза в меньшую сторону. От значений частоты и величины тока в первичном контуре результаты, представленные относительными значениями не зависят. Таким образом, проведенные ис-
