Магнитно (индуктивно) связанные цепи. 
Трансформаторы

Две и более катушки (контура), обладающие индуктивностями, являются индуктивно (магнитно) связанными, если хотя бы часть магнитного потока одной из них сцепляется не только со «своей», но и с другими катушками.

Типичными представителями индуктивно связанных катушек являются антенны, трансформаторы, электрические машины (см. приложение Б) и др. В этой главе рассматриваются общие сведения о магнитно связанных цепях и трансформаторах и их схемах замещения. Подробно они изучаются в курсах по электрическим машинам и аппаратам.

Магнитно связанные цепи

В качестве такой цепи рассмотрим две катушки на рис. 10.1.

Рис. 10.1.

Если по двум катушкам с числами витков да, и да₂, расположенным на определенном расстоянии друг от друга, протекают токи г, и г₂, то поток Ф, созданный первым током, сцепляется с витками «своей» катушки, образуя собственное потокосцепление у, а часть его — Ф₁₂ сцепляется с витками второй катушки, образуя потокосцепление первой катушки со второй — |/₁₂; ток второй катушки также создает собственное потокосцепление |/₂ и потокосцепление второй катушки с первой — |/₂₁.

Известно, что как собственные (|/_t и |/₂), так и взаимные (|/₁₂ и |/₂₁) потокосцепления катушек пропорциональны создающим их токам ц и г₂, т. е.

Коэффициенты пропорциональности между потокосцеплениями и токами называются собственными (1_1? Ь₂) и взаимными (М₁₂, М₂₁) индуктивностями соответственно, т. е.

Индуктивности и взаимные индуктивности характеризуют способности катушек создавать и концентрировать собственные и взаимные магнитные ноля. При этом если катушки без ферромагнитных сердечников (магнитонроводов) или с ненасыщенными магнитоироводами, то их индуктивности и взаимные индуктивности линейны. Для линейных электрических (магнитных) цепей всегда выполняется условие М_Г1 = М₂₁ независимо от величин токов в катушках. Поэтому индексы при взаимных индуктивностях могут быть опущены, т. е.

Индуктивная связь между такими катушками оценивается коэффициентом связи:

откуда Теоретически К_мс может меняться от 0 до 1, реально 0 < К_мс < 1, причем у катушек без магнитопроводов К_мс «1, с магнитопроводами — К_мс < 1. Очевидно, что чем ближе К_мс к единице (К_мс —> 1), тем лучше (сильнее) магнитная связь между ними.