меняется зубчатая передача, при чем маленькая шестерня насажена на ось, большая укреплена на стойке. В таблице даны величины, характеризующие наиболее распространенные типы индуктора.

Указанные выше И. ручного типа применяются в аппаратах местной батареи и в коммутаторах станций небольших емкостей.

Фиг. 1.

Фиг. 2.

На станциях с большой нагрузкой применяются машинные И т. е. приводимые в движение электромотором. Форма кривой тока индуктора не чисто синусоидальная. М. Касимов.

ИНДУКЦИИЗАКОН, открытый Фарадеем (1832 г.), обычно формулируется след. обр.: при изменейии потока магнитной индукции, проходящего через замкнутый электрический контур, в этом контуре возникает индуктированная электродвижущая сил а, пропорциональная числу магнитных силовых линий, перерезывающих за единицу времени данный контур . Число N силовых линий, или, вернее, силовых трубок , определяют т. о., чтобы их плотность, т. е. количество трубок, приходящееся на единицу площади поперечного сечения, численно равнялось магнитной индукции В, выражаемой в гауссах. При таких условиях И. з. выражается математической ф-лой:

где S Ш-сумма падений напряжения во всех частях замкнутого контура. По закону Кирхгофа, эта сумма при отсутствии эдс должна равняться нулю; поэтому выражение -называют эдс индукции. Эта эдс

направлена всегда т. о., чтобы противодействовать причине, создающей индуктированный ток (закон Ленца). Картина силовых трубок, перерезывающих проводник, помогает быстро ориентироваться в распределении индуктированных токов, однако, в слонс-ных случаях эта картина может вместо облегчения способствовать затемнению вопроса. И, действительно, большое число изобретателей под влиянием этого представления тратят много времени для создания невозможных усовершенствований, гл. обр. в области униполярных машин (см. Динамо машина). В настоящее время более целесообразно иначе подходить к истолкованию явлений индукции. Мы будем различать два случая: 1) когда все тела неподвижны относительно наблюдателя и 2) когда они перемещаются

Неподвижные тела. Закон Кирхгофа применим только в случае стационар-

ного поля, когда отсутствуют вихри вектора напряженности электрич. поля. В этом случае все электрич. силовые линии, к-рые можно нарисовать в поле, имеют начало и конец. Электрич. поле создается зарядами или эдс аккумуляторов, термоэлементов и т. п. Закон Кирхгофа оказывается неприменимым при нестационарном поле. Если магнитный поток изменяется по времени, то это явление всегда связано с наличием вихревого электрического поля. Электрич. силовые линии, изображающие это поле, не имеют ни начала ни конца. Т. о., линейный интеграл вектора напряженности электрич. поля, или, что то же самое, электрич. напряжение вдоль замкнутой линии, охватывающей пульсирующий поток, не равно нулю. Скорость уменьшения магнитного потока называется магнитным спадом,

- (поток считается положительным в направлении, связанном по правилу штопора с положительным направлением, выбранным вдоль замкнутой линии, охватывающей поток). Поэтому И. 3. в неподвижных относительно наблюдателя телах можно формулировать след. обр.: электрическое напряжение и по замкнутому контуру, охватывающему магнитный поток, равняется магнитному спаду. В знаках:

fdr = -J/BdS. (3)

Так как, по теореме Стокса,

ISdr= Jrot Eds,

TO ф-лу (3) можно выразить в дифференциальной форме в виде ур-ия

Это-одно из ур-ий Максвелла. Электрич. поле связано с пульсирующим магнитным потоком независимо от наличия проводников в поле. Если насадить на стержень трансформатора кольцевую вакуумную трубку, то движение электронов, находящихся в этой трубке, будет ускоряться в вихревом электрич. поле, окрулающем трансформатор. Если заменить вакуумную трубку обыкновенным медным витком, то этот медный виток будет играть роль зонда, позволяющего обнаружить наличие электрич. поля, существовавшего вокруг трансформатора и до помещения витка. Напряжение обхода в этом витке отлично от нуля не потому, что в нем возникает эдс, а потому, что поле переменного тока, существующее в трансформаторе, не статическое, в нем нет потенциала, и напряжение обхода по замкнутому витку равно магнитному спаду. Формально магнитный спад играет роль эдс. Когда говорят об индуктированной эдс, то этим хотят для удобства нестатическое электрическое поле формально рассматривать как статическое. Правильнее говорить об индуктированном напряжении.

а не об эдс, ибо на самом деле в цепях переменного тока обыкновенно не бывает эдс. За последнее время, в особенности в германской литературе, часто встречается выражение индуктированное напряжение вместо индуктированная эдс .

Это утверждение можно пояснить следующим примером. Если замкнуть на себя ряд последовательно включенных гальваническ. элементов через равномерно распределенные сопротивления, то напряжение между двумя любыми точками образованной т. о. цепи не превыщает напряжения одного элемента.

Фиг. 1.

Фиг. 2.

Чтобы в этом убедиться, достаточно присоединить вольтметр к двум точкам J. и В рассматриваемой цепи (фиг. 1). Электрич. поле, окружающее элементы, определяется силовыми линиями, идущими от положительных полюсов к соседним отрицательным. Во многих учебниках такое расположение в последовательно включенных элементах приводится для объяснения явления индукции. Если, напр., вокруг стержня трансформатора поместить замкнутый виток, то в этом витке появляется электрич. ток. Этот виток охватывает магнитный поток,пульсирующий через сечение S стержня трансформатора. Эдс, возникающую в витке, представляют себе равномерно распределенной по всему витку. Получается как бы последовательное соединение бесконечно большого числа бесконечно малых эдс. Эдс, возникающая в отрезке АВ витка, в точности компенсируется падением напряжения в этом отрезке. Т. о., разность потенциалов между любыми точками А, В нашего витка должна равн5ггься нулю. На самом деле, однако, вольтметр, присоединенный к точкам J., В, покажет напряжение, при чем это напряжение будет различным в зависимости от того, как присоединить провода к вольтметру. Вольтметр, включенный в контур АС В (фиг. 2), покажет другое напряжение, чем вольтметр, включенный в контур ADB. Рассмотрим контур ABC А. Предположим, что ток г достаточно мал и что мы поэтому можем пренебрегать потоком рассеяния, проходящим через поверхность, окаймленную контуром ABC А. Тогда, по закону Кирхгофа,

ir - гг = О, или гV = гг .

Если бы в отрезке АВ имелась эдс EABif, то мы имели бы г=О, т. е. вольтметр не показывал бы напряжения.

Следует упомянуть, что В. Ф. Миткевич придерживается другой точки зрения, сильно распространенной среди ленинградских инженеров-электриков, и считает, что явления индукции создаются реально существующими магнитными кольцами (см. лит.).

Фиг. 3.

Движущиеся тела. Движение тел в постоянном магнитном поле следует рассматривать не так, что тела эти перерезают магнитные силовые линии или трубки. Нетрудно доказать, что самое существование таких трубок противоречит ур-иям Максвелла. Т. к. каждое магнитное поле создается электрич. токами (движением электронов или токами смещения), то всегда можно определить движение данного тела относительно этих токов. Рассмотрим движение электрона со скоростью V в поле магнитной индукции S. Обозначим через - е заряд электрона. Тогда во время движения на него будет действовать сила, равная векторному произведению -e[vJB]. Если в постоянном магнитном поле движется материальное тело, напр. медный стержень АА, то на каждый его электрон или протон будет действовать соответствующая сила, зависящая от скорости дви-нения данной частицы. Эта скорость .является суммой двух скоростей: скорости V переносного движения стержня, общей для всех его точек, и скорости Vi, различной для каждой частицы. При статистическом (макроскопическом) рассмотрении явления скорость Vx может быть оставлена без внимания, потому что в сумме для всех частиц, беспорядочно двиясущихся в стержне, скорости Vi не дают видимого изменения тела. Поэтому можно рассматривать явление т. о., как если бы благодаря движению стержня на все его электроны и протоны действовало электрическое поле с напряженностью [vB] (сила, действующая на единицу положительного заряда). На фиг. 3 скорость v±B; поэтому электрич. поле будет иметь напряженность vB и будет толкать протоны по направлению [vB], а электроны-в противоположном направлении, т. е. к точке Ai. Протоны будут оставаться на месте, а электроны будут накопляться в Jli и уходить из J.g. Т. о., в J-i будет возникать отрицательный заряд, а в А-положительный заряд. Эти заряды создают электрич. поле JEJ,направленное от А2 к т. е. противодействующее полю [vB]. Равновесие наступит тогда, когда в каждой точке Е будет в , точности компенсировать [vB], т. е. когда будет

[vB],

откуда

E = vB.

Если стержень имеет длину I, то, т. о., между концами его благодаря зарядам возникает электрич. напряжение U, равное линейному интегралу вектора Е, т. е. U=Bvl. Если во время движения соединить концы стержня при помощи скользящих контактов с зажимами вольтметра, то вольтметр покажет напряжение Ц .То же напряжение возникает и в стержнях динамомашины и называется обычно эдс вращение? . Рассмотрим теперь медную шайбу (фиг. 4), вращающуюся в постоянном магнитном поле с угловой скоростью со. В этом случае опять на каждую ча-

стицу будет действовать в среднем электрическом поле [vB]. Это поле направлено ра-диально и притом, при выбранном направлении скорости V, от центра к периферии; сле-S довательно, электроны будут накопляться вблизи центра до тех пор, пока возникшее радиальное поле Е, направленное от периферии к цент-Фиг. 4. ру, будет компенсировать поле [vB]. Тогда в любой точке на расстоянии г от оси вращения будет Е=В(ог.

Следует отметить, что в этом случае d i v JS? = d 1v в (И г = 2 В О). Т. о., внутри вращающегося цилиндра будет равномерно распределен электрич. заряд. Однако, плотность этого заряда ничтожна и равна 2 о,884Всо ю- С1см.

Это поле создает электрич. напряжение вдоль любого радиуса от периферии к центру:

и =jBcordr

Фиг. 5.

где а-радиус шайбы. Если установить в центре шайбы и на периферии два скользящих контакта, то по проводам, соединяющим эти контакты, пройдет электрич. ток. Аналогичное рассуждение позволяет определить электрич. напряжение, возникающее между осью и боковой поверхностью цилиндрического магнита, вращающегося вокруг своей оси (фиг. 5).

В перечисленных случаях форма тела давала возможность установиться в данном магнитном поле определенному равновесию. Нетрудно убедиться, что ,в общем случае такого равновесия не бывает и при движении тел в магнитном поле возникают электрические токи. Когда тело вращается с угловой скоростью со вокруг оси, параллельной единичному вектору Л в магнитном поле В, то в этом случае создается внутри тела вихревое электрическое поле, при чем

rot .Б = [В(о],

где (о=ксо. В предыдущих примерах было [В(о]=0. Если же В направлено под углом к со, то в теле возникают вихревые токи, точное вычисление которых в общем случае весьма затруднительно. Если тело движется в магнитном поле, изменяющемся по времени, то при вычислении индуктированных токов надо учитывать изменение потока, происходящее по двум причинам: изменение во времени индyкщшJB и изменение положения тела. Создаваемые т. о. вихревые поля просто накладываются друг на друга, и rot Е получает в любой точке движущегося тела выражение

TotE=-+Tot[vB],

где V-линейная скорость движения рассматриваемой точки. Интегрирование этого ур-ия представляет весьма большие трудности, но в практических задачах электротехники приходится большей частью встречаться с такими формами, где это интегрирование чрезвычайно упрощается.

т. э. т. IX.

Лит.: Поль Р., Введение в учение об электричестве, М.-Л., 1929; Т а м м И. Е., Основы теории электричества, т. 1,М.-Л., 1929; МиткевичВ.Ф., Физич. основы электротехники, ч. 1, М.-Л., 1928; Эйхенвальд А. А., Теоретич. физика, ч. 1- Теория поля, М.-Л., 1928; С о h п Е., Das Elektro-magnetlsche Feld, В., 1927; Abraham М., Theorle d. Elektrizltat.B. 1, 7 Aufl., В.-Lpz., 1923; D 1 s s e 1-horst, Elektrodynamik, Handbuch d. Elektrlzitat u. d. Magnetismus. hrsg. v.L. Graetz, Leipzig, 1918-23; Splelrein J., Lehrbuch der Vektorrechnung, Stg., 1926; Splelrein J., ttber ungeschlossenen Wirbel-linlen, Archiv fur Elektrotechnik , Berlin, 1926, B. 17; G a n s R., Elnfuhrung in d. Vektoranalysis. 5 Aufl., B.-Lpz.. 1923; Prenkel J., Lehrbuch der Elektrodynamik. B. 1-2, В., 1926-28. Я. Шпи1ьрвйи.

ИНДУКЦИОННЫЕ МАШИНЫ, электрич. машины переменного тока, возбуждаемые со стороны первичной цепи переменным током, имеющие электрически независимые первичную и вторичную обмотки и вращающиеся с изменяющейся от нагрузки скоростью. Они разделяются на бесколлекторные (асинхронные) и коллекторные машины (см.). Существует и промежуточный тип двигателей, вторичная обмотка к-рых связана с первичной электрически и индуктивно (напр. сериесный коллекторный двигатель). У бесколлекторных машин первичная часть соединена с источником переменного тока, а вторичная часть связана с первой трансформаторным путем и замкнута накоротко. Асинхронные бесколлекторные машины имеют наибольшее распространение в качестве двигателей. В отдельных случаях они применяются как генераторы, трансформаторы фазы и напряжения, преобразователи частоты и индукционные катушки.

Асинхронные бесколлекторные машины применяются как для однофазного, так и для многофазного тока. В последнем случае подавляющее распространение имеет трехфазный ток.

I. Основные элементы машины. Первичная часть машины обычно находится на неподвижной части, назьшаемой статором, а вторичная-на вращающейся, носящей название ротора; но возможно и обратное распределение этих частей. Статор S и ротор R асинхронной машины (фиг. 1) выполняются из листового железа, толщ, обыкновенно 0,5 мм, проклеенного с одной стороны бумагой, толщиной 0,05 мм, для уменьшения потерь от токов Фуко. В этих листах проштамповываются пазы, в которые укладывается обмотка. В маленьких машинах пазы изготовляются с непараллельными стенками таким образом, чтобы зубцы имели стенки параллельные, в более крупных машинах пазы имеют параллельные стенки. Для уменьшения сопротивления намагничивающей цепи пазы асинхронных машин обычно изготовляют полузакрытого типа. В высоковольтных машинах с напряжением в 3 ООО V и выше в последнее время стали применять открытые пазы,к-рые дают возможность употреблять шаблонную обмотку, пропитанную компаундной массой.

Фиг, 1.