Ինքնամակածում

Ինքնինդուկցիա, ինքնամակածում, մագնիսական ինդուկցիայի հոսքի փոփոխության, հետևաբար և ինդուկցիայի էլշուի առաջացման երևույթը հաղորդիչ կոնտուրում՝ նրանով անցնող հոսանքի ուժի փոփոխության դեպքում։ Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի մասնավոր դեպքն է։ Ինքնինդուկցիաի էլշուի մեծությունը համեմատական է հոսանքի փոփոխման արագությանը և ինդուկտիվությանը, իսկ ուղղությունը որոշվում է Լենցի կանոնով։ Հաստատուն հոսանքի շղթաներում ինքնինդուկցիաի էլշու է առաջանում աղբյուրի անջատման կամ միացման պահերին, ինչպես նաև շղթայի դիմադրությունը փոփոխելիս։
Յուրաքանչյուր հաղորդիչ կոնտուր, որի միջով հոսանք է անցնում, հայտնվում է այդ հոսանքի ստեղծած մագնիսական դաշտում։ Երբ կոնտուրում հոսանքի ուժը փոփոխվում է, փոփոխվում է նաև այդ դաշտը։ Մագնիսական դաշտի փոփոխությունը հանգեցնում է կոնտուրով մագնիսական հոսքի փոփոխության, որը կոնտուրում առաջացնում է մակածման ԷլՇՈւ։
Այն երևույթը, երբ կոնտուրով անցնող փոփոխական հոսանքն այդ նույն կոնտուրում ստեղծում է մակածման ԷլՇՈՒ, կոչվում է ինքնամակածում, իսկ առաջացրած ԷլՇՈՒ-ն՝ ինքնամակածման ԷլՇՈՒ։
Ինքնամակածման երևույթը փորձնական ճանապարհով հայտնագործել է ամերիկացի գիտնական Ջոզեֆ Հենրին։ Ինքնամակածումը էլեկտրամագնիսական մակածման երևույթի մասնավոր դեպքն է։ Ինքնամակածման ԷլՇՈՒ-ի առաջացման պատճառը նույնպես մագնիսական դաշտի փոփոխությունն է։ Միայն այս դեպքում այն առաջանում է ոչ թե արտաքին, այլ սեփական մագնիսական դաշտի փոփոխության պատճառով։


== Փորձեր ինքնամակածման երևույթի վերաբերյալ ==
Ինքնամակածման երևույթը կարելի է ցուցադրել հետևյալ փորձերով։ 1-ին լամպին հաջորդաբար միացված է Z կոճը, իսկ 2-րդ լամպին՝ ռեոստատը, որի դիմադրությունը նախապես հավասարեցվում է կոճի դի մադրությանը։ Եթե բանալին փակենք, ապա 2-րդ լամպը կլուսարձակի գրեթե ակնթարթորեն, իսկ 1-ին լամպի թելիկը կսկսի շիկանալ աստիճանաբար, և միայն որոշակի ժամանակ անց նրա պայծառությունը կհասնի առավելագույն արժեքին։
Դիտվող երևույթը բացատրվում է հետևյալ կերպ։ Բանալին փակելիս հոսանքի ուժը յուրաքանչյուր լամպում զրո արժեքից պետք է աճի և ընդունի իր առավելագույն արժեքը։ 2-րդ լամպում դա տեղի է ունենում շատ արագ՝ գրեթե ակնթարթորեն։ Իսկ 1-ն լամպի ճյուղում միացված կոճում առաջացած ինքնամակածման ԷլՇՈւ-ն, Լենցի կանոնի համաձայն, խոչընդոտում է 1-ին լամպում հոսանքի ուժի աճը։ Ինքնամակածման ԷլՇՈւ-ն յուրահատուկ արգելակ է հոսանքի ուժի աճման համար, որը գործում է այնքան ժամանակ, քանի դեռ հոսանքի ուժը չի հասել իր առավելագույն արժեքին։
Ինքնամակածման երևույթը դիտվում է նաև շղթան անջատելիս։ Շղթայում, երբ բանալին փակ է, ընդհանուր հոսանքի մի մասը (I1) անցնում է կոճի միջով, իսկ մյուս մասը (I2)` լամպով։ Բանալին բացելիս I1 հոսանքն սկսում է նվազել։ Դրա հետևանքով կոճում առաջանում է ինքնամակածման հոսանք՝ Isi (ցուցիչն անգլերեն «ինքնամակածում» բառի հապավումն է), որը ունենալով սկզբնական I1 հոսանքի ուղղությունը, ձգտում է պահպանել այն։ Քանի որ հոսանքի աղբյուրն անջատված է շղթայից, ապա ինքնամակածման հոսանքն ամբողջությամբ անցնում է լամպի միջով և հակառակ է ուղղված սկզբնական I2 հոսանքին։ Այդ հոսանքը որոշ դեպքերում կարող է էապես գերազանցել սկզբնական I2 հոսանքը, որի շնորհիվ լամպը լուսարձակում է կարճատև ու պայծառ։


== Ինքնամակածման երևույթից բխող հետևություններ և բանաձևեր ==
Մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի B մոդուլը կամայական կետում ուղիղ համեմատական է այդ դաշտն առաջացնող I հոսանքի ուժին՝ B~I: Քանի որ մագնիսական հոսքն ուղիղ համեմատական է B-ին, ապա կարող ենք պնդել, որ U~B~I: Այսպիսով՝ եթե հաղորդիչ կոնտուրով անցնող հոսանքի ուժը I է, ապա նրա ստեղծած մագնիսական հոսքն այդ կոնտուրով ուղիղ համեմատական է անցնող հոսանքի ուժին՝ Phi=LI:
Համեմատականության L գործակիցը կոչվում է կոնտուրի (հաղորդչի) ինդուկտիվություն։ Տվյալ կոնտուրի համար այն հաստատուն մեծություն է, հետևաբար՝ նրա միջով մագնիսական հոսքը կարող է փոփոխվել միայն հոսանքի ուժը փոփոխե լիս ուստի՝ ΔPhi=LΔI: Տեղադրելով այս արտահայտությունն էլեկտրամագնիսական մակածման օրենքի բանաձևի մեջ՝ ε ինքնամակածման ԷլՇՈւ-ի համար կստանանք՝ εsi=-L*ΔI/Δt:
ΔI/Δt մեծությունը շղթայում հոսանքի ուժի փոփոխման արագությունն է, հետևաբար՝ ինքնամակածման ԷլՇՈւ-ն ուղիղ համեմատական է հոսանքի ուժի փոփոխման արագությանը։


== Ինդուկտիվություն ==
εsi=-L*ΔI/Δt բանաձևից հետևում է, որ ինդուկտիվությունը թվապես հավասար է ինքնամակածման ԷլՇՈւ-ին, որը ծագում է կոնտուրում, երբ հոսանքի ուժը նրա մեջ 1 վայրկյանում հավասարաչափ նվազում է 1 Ա(Ամպեր)-ով։
Փորձը ցույց է տալիս, որ ինդուկտիվությունը կախված է հաղորդչի ձևից, չափերից և նրան շրջապատող միջավայրից։ Ուղիղ հաղորդալարի ինդուկտիվությունը շատ փոքր է։ Եթե նույն հաղորդալարից պատրաստենք փաթույթ (կոճ), ապա նրա ինդուկտիվությունն էապես կմեծանա։ Ինդուկտիվությունն էլ ավելի կմեծանա, եթե փաթույթ իներսում տեղադրենք պողպատե միջուկ։


== Ինդուկտիվության միավորի որոշումը ==
εsi=-L*ΔI/Δt բանաձևը հնարավորություն է տալիս սահմանելու ինդուկտիվության միավորը։ Քանի որ միավորների միջազգային համակարգում ԷլՇՈւ-ն արտահայտվում է վոլտով, ժամանակը՝ վայրկյանով, իսկ հոսանքի ուժը՝ ամպերով, ապա ինդուկտիվության միավորը՝
[L]=][εsi]*[Δt] /[ΔI]=1Վ*վ/Ա։ Այս միավորը, ի պատիվ Ջոզեֆ Հենրիի, կոչվում է հենրի (1 Հն)։ 1 ՀՆ-ն այն կոնտուրի ինդուկտիվությունն է, որտեղ ծագում է 1Վ ինքնամակածման ԷլՇՈւ, երբ նրա մեջ հոսանքի ուժը 1 վայրկյանում հավասարաչափ նվազում է 1 Ա-ով։


== Աղբյուրներ ==
Ֆիզիկա-11, 2010 թվական։ Գրքի հեղինակներ՝ Է. Ղազարյան, Ա. Կիրակոսյան, Գ.Մելիքյան, Ա.Մամյան, Ս. Մայիլյան