1. Podstawowe pojęcia i prawa obwodów elektrycznych

1.4. Cewka

Cewka zwana również induktorem należy również do klasy elementów pasywnych. Ma zdolność gromadzenia energii w polu magnetycznym. Cewce idealnej przypisuje się tylko jedną właściwość, zwaną indukcyjnością własną (w skrócie indukcyjnością) L. W przypadku cewki liniowej indukcyjność definiuje się w postaci stosunku strumienia Y skojarzonego z cewką do prądu płynącego przez nią, to znaczy

\(L=\frac{\Psi}{i_L}\) (1.2)

 

Strumień skojarzony Y cewki o z zwojach jest równy sumie strumieni wszystkich zwojów cewki, to jest \(\Psi=z\varphi\)   (φ - strumień skojarzony z jednym zwojem cewki, z – liczba zwojów). Jednostką strumienia jest weber (Wb), przy czym Wb=Vs,  a indukcyjności henr (H), przy czym 1H = 1Ws. Napięcie cewki wyrażone jest jako pochodna strumienia względem czasu

\(u_L=\frac{d\Psi}{dt}\) (1.3)

 

W przypadku cewki liniowej o indukcyjności L niezależnej od czasu, dla której strumień jest iloczynem prądu i indukcyjności L, \(\Psi=Li_L\) , relacja napięciowo-prądowa upraszcza się do postaci

\(u_L=L\frac{di_L}{dt}\) (1.4)

 

Na rys. 1.2 przedstawiono symbol graficzny cewki liniowej o indukcyjności L.

Rys. 1.2. Symbol graficzny cewki liniowej

 

Zauważmy, że przy stałej wartości prądu cewki i stałej wartości indukcyjności L napięcie na niej jest równe zeru, gdyż pochodna wartości stałej względem czasu jest równa zeru. Stąd cewka w stanie ustalonym obwodu przy prądzie stałym zachowuje się jak zwarcie (napięcie między końcówkami elementu równe zeru).