Тогы бар шарғының магнит өрісі

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым Министрлігі

Халықаралық Туризмнің Менеджмент Колледжі

: Лекция №24

Электромагниттік құбылыстар

Физика пән мұғалімі: Сүтемгенова Джанат Қыдырбаевна

Алматы 2009

Жоспар:

І. Кіріспе

1) Тұрақты магниттер, олардың магнит өрістері

ІІ. Негізгі бөлім

Жердің және аспан денелерінің магнит өрісі
Түзу токтың магнит өрісі
Тогы бар шарғының магнит өрісі. Электрмагниттер

ІІІ. Қорытынды

Тұрақты магниттер немесе қарапайым магниттер деп магниттелуін ұзақ уақыт сақтайтын денелерді айтады. Мұндай денелерге табиғи магниттік теміртас (магнетит) жатады.

Тогы бар шарғының ішіне шыныққан болаттан жасалған өзекше орнатып, тұрақты магнит алуға болады. Токты ажыратқаннан кейін ол темір өзекше сияқты магниттелуін жоймай, ол қасиетін ұзақ уақыт сақтайды.

Тұрақты магнитте қызықты қасиеттер байқалады. Магниттің әр түрлі бөліктері - әр түрлі магниттеледі. Ең көп магниттік тартылу күші магниттік полюстер деп аталатын магниттің ұштарында болады. Магниттің қасиеттері бойынша бір-біріне ұқсамайтын солтүстік ( N ) және ( S ) оңтүстік депаталатын екі полюсі бар. Бір ғана полюсі бар магнитті алуға болмайды.

Егер тұрақты магнит табылатын магнит тілшісіне тағы да сондай бір тілшені жақындатса, онда олар айналып, бір-біріне қарама-қарсы полюстерімен қарап тұрады. Егер тілшеге магнитті жақындатса, онда тілшенің солтүстік полюсі магниттің солтүстік полюсінен тебіліп және оңтүстік полюске тартылатынын байқауға болады. Тілшенің оңтүстік полюсі магниттің оңтүстік полюсінен тебіліп және солтүстік полюске тартылады.

Магнитті әр түрлі денелерге жақындата отырып, барлық денелер оған бірдей тартылмайтынын байқауға болады. Едәуір күші бар тұрақты магнит, тек қана темір және болат заттарды немесе басқа тұрақты магниттерді тартады. Шамалы әлсіздеу магнит никель мен кобальтты тартады. Көптеген басқа денелер магнитке мүлдем дерлік тартылмайды.

Жерде едәуір магнит өрісі бар екенін, оны Жер бетіне жақын әр нүктеде істікке бекітілген немесе жіпке ілінген магнит тілшесінің белгілі бір қалыпта, яғңи магнит тілшесінің бір ұшы - солтүстікті, екіншісі - оңтүстікті көрсетіп, орналасатынына қарап білуге болатыны бізге мәлім. Бұл магнит тілшесі Жердің магниттік сызықтарын бойлай орналасатынын білдіреді.

Жердің магнит полюстері географиялық полюстерімен сәйкес келмейді және уақыт өтуімен өз орнын өзгертеді.

Жердің солтүстік географиялық полюсіне жақындай келе, магнит сызықтары көкжиектен барған сайын ауытқиды және Жерге кірер сәтте 75º солтүстік ендікте және 99º батыс бойылық шамасында вертикаль болады. Солтүстік жарты шарда, бұл нүкте Жердің оңтүстік магнит полюсі деп аталады.

Оңтүстік географиялық полюс маңайында 66, 5º оңтүстік ендікте және 140º шығыс бойлықта магнит сызықтары Жерден шығады. Сондықтан бұл жерде Жердің солтүстік магнит полюсі бар.

Жердің магнит және географиялық полюстері сәйкес келмейтіндіктен, магнит тілшесі “солтүстік - оңтүстік” бағытын шамамен ғана көрсетеді.

Магнит темір рудасының орасан зор кені бар жер қойнауында жергілікті магнит өрістері пайда болады. Мұндай жергілікті өрістер магниттік аномалиялар деп аталады. Ең бір үлкен магниттік аномалия - Ресейдегі Курск магниттік аномалиясы болып табылады.

Жердің магнит өрісі планета төңірегіндегі ғарыштық кеңістіктегі физикалық жағдайларға едәуір әсер етеді. Ол Жер бетін тіршілік иелеріне зиянды әсер ететін ғарыштық сәуле шығарудан қорғайды.

Бірақ кейде күннің белсенділігі күшейген кезде, Күн бетінен магнит өрісі Жердің магнит өрісін өзгертетін және магнит дауылдарын зарядталған бөлшектер ағыны шығарылады.

Магниттік қасиеттер тек Жерде ғана емес, басқа аспан денелеріне де тән. Күнді зерттеу, онда магнит өрісі бар екенін көрсетті. Күн атмосферасында болып жатқан көптеген құбылыстар (қара дақтардың, факельдердің, протуберанцтардың пайда болуы және т. б. ) жергілікті күшті магнит өрістерінің пайда болуымен және дамуымен тығыз байланысты. Бұл аймақтар белсенді аймақтар деп аталады. Сонымен Күнде тұрақсыз, айнымалы аймақтар бірнеше күннен бірнеше айға дейін көрінетін қара дақтар бар. Дақтар, негізінен, тобымен байқалады. Күннің айналу бағытымен бірінші орналасқан дақ - басы , соңғысы құйрығы деп аталады. Бұл дақтардың қарама-қарсы полюстері бар, мысалы біріншілері - солтүстік, ал соңғылары - оңтүстік магниттік полюске ие. Осылайша, дақтар тобы зор магнитті құрайды. Дақтардың магнит өрісі Күннің жалпы магнит өрісінен мың есе артық.

Күндегі дақтардың саны мен жалпы ауданы оқтын-оқтын өзгеретінін көпжылдық зерттеулер көрсетті. Сондай-ақ олар шарықтау шегіне орташа есеппен 11 жылда жетеді. Осы кезде басқа уақытқа қарағанда, факельдер саны, протуберанцтер (орасан зор газ бұлттары) мөлшері артады, әдеттегіге қарағанда, жарқылдар жиірек байқалады. Бұл құбылыстардың барлығын біріктіріп, күннің белсенділігі деп атайды.

Күннен шыққан зарядталған бөлшектер ағыны Жерге ұшып жетіп, оның магнит өрісі әсерінен ауытқиды және өз кезегінде Жердің магнит өрісіне әсер етеді. Күн белсенділігінің шарықтау кезеңінде Жердің магнит өрісінің күшті ұйытқу - магниттік дауылдар байқалады.

Магнит өрістері жұлдызаралық кеңістікте де бар. Олар Жердің магнит өрісінен ондаған мың есе әлсіз, бірақ ұзыннан-ұзаққа созылған, сондықтан жұлдызаралық кеңістіктегі бөлшектердің қозғалысына үлкен әсер етеді. Айда, Шопанда магнит өрісі жоқ. Марста Жердегіге қарағанда 500 есе әлсіз магнит өрісі табылып отыр және оның полюсі Жер өрісінің полюсіне қарама-қарсы.

Электр өрісінің өзіне тән ерекше қасиет - қозғалмайтын зарядтарға әрекет ету қабілеті болып табылады.

Тілшенің ортасынан өтетін және оның полюстерін қосатын түзу магнит тілшенің осі деп аталады.

Электр тогы өтетін өткізгіштер арасындағы мұндай өзара әрекеттесу магниттік өзара әрекеттесу деп аталады. Өткізгіштер мен токтардың бір-біріне әрекет ету күштері - магниттік күштер.

Магниттік өзара әрекеттесу күштерінің пайда болу себебі, әрқашан тогы бар өткізгіштердің немесе магниттің маңында болатын магниттік өріс болып табылады.

Магнит өрісі деп өткізгіштердің электр тогымен өзара әрекеттесуі жүзеге асатын материяның түрін айтады.

Тек электр тогы мен тұрақты магниттер ғана магнит өрісін тудырады. Оның басты қасиетіне магнит өрісінің электр тогына әрекет етуі жатады. Сонымен, егер қозғалмайтын электр зарядтарының төңірегінде электр өрісі болса, онда қозғалыстағы зарядтардың, яғни электр тогының төңірегінде электр өрісі де, магнит өрісі де пай болады.

Түзу сызықты токтың магнит өрісін табу және зерделеу үшін ұсақ темір ұнтақтарын пайдалануға болады.

Магнит өрісінде ұнтақтың әр бөлшегі магниттеледі де, өте кішкентай магнит тілшеге айналады.

Магнит өрісінде кішкентай магнит тілшелерінің осьтерін бойлай орналасқан сызықтар магнит өрісінің сызықтары немесе магнит өрісінің күш сызықтары деп аталады.

Түзу электр тогының магнит өрісінің бағытын екі тәсілмен анықтауға болады:

а) бұрғы ережесімен: егер бұрғыны токтың бағытымен қозғалта бұрса, онда бұрғы тұтқасының айналу бағыты өрістің магниттік күш сызықтарының бағытын көрсетеді;

ә) егер өткізгішке ток бағытымен қараса, онда магниттік күш сызықтары саған тілімен бағыттас болады.

Біз қарастырған тогы бар вертикаль түзу өткізгішпен жасалған тәжірибені ағаш қаңқаға оралған көптеген сым орамдарынан тұратын шарғымен де жүргізуге болады. Мұндай шарғыны соленоид деп атайды. Шарғы арқылы да ток жіберіледі.

Шарғыда электр тогы жүргенде, оның маңында магнит өрісінің пайда болатынын аңғару қиын емес.

Қатырма қағаздағы темір ұнтақтарының орналасуы көрсеткендей, тогы бар өткізгіш пішінін өзгерткенде, шарғының магнит өрісінің маңында пайда болатын күш сызықтарының орналасуы да өзгереді.

Тогы бар шарғының магнит өрісі күш сызықтарының бағытын бұрғы ережесі арқылы табуға болады: егер де бұрғы тұтқасын ток бағытымен айналдырса, онда оның ұшының қозғалысы шарғының магнит өрісінің күш сызықтарының бағытын көрсетеді.

Күш сызықтарының бағытын білу арқылы, соленоид полютерін анықтауға болады.

Шарғының бір ұшы - солтүстік полюс деп саналады, сол ұшқа қарап тұрған бақылаушы үшін шарғы орамындағы ток сағат тіліне қарсы бағытта ағады. Шарғының екінші жағы - оңтүстік полюс болады, бұл жерде ток орамды сағат тілі бағытымен айналып өтедеі.

Шарғы арқылы күшті магнит өрісі және темір заттарға әрекет ететін үлкен механикалық күшті тудыру үшін осы өрістерді пайдалану мүмкіндігі электрмагниттерді кеңінен қолдану қамтамасыз етеді.

Тогы бар шарғының магнит өрісін ондағы орамдыр санын өзгерту арқылы немесе шарғыдағы ток күшін арттыру арқылы күшейтуге болады. Бірақ тогы бар шарғының электр өрісін орамдардағы ток күшін де, орамдардың санын да өзгерпмей арттыруға болады екен. Ол үшін шарғыға темір өзекше енгізсе болғаны.

Ішіне темір өзекше орналастырылға шарғы электрмагнит деп, ал шарғыға оралған сымдар электрмагниттің орамасы деп аталады.

Шарғының ішіне орналастырылған темір өзекше шарғыдағы токты күшейткендегідей немесе ондағы орамдар санын көбейткендегідей магниттік әрекет тудырады.

Электр магниттің кереметтілігі соншалық, оның орамындағы тогы бар тізбекті қосу және ажырату жолымен оны магниттеуге және магнитсіздендіруге болады. Электрмагниттң осы ерекшелігі оның әр түрлі автоматты қондырғылырда, мәселен, электрмагниттік реледе кеңінен қолданылуын қамтамасыз етеді. Реленің негізгі қасиеті - әлсіз токтың көмегімен жұмысшы электр тізбегіндегі аса қуатты процестерді басқара алатындығы болып табылады. Электрмагниттік реле токтың жұмыс тізбегін қосқан немесе ажыратқан кезде жұмысқа қосылады. Шарғы арқылы өтетін ток өзекшені магниттейді, пластина өзекшеге тартылады да, кез келген жұмыс тізбегінің жалғасқан жерін тұйықтайды. . Шарғы арқылы өтетін тогы бар тізбекті ажыратқаннан кейін серіппе контактілерді ажыратады.

Электрмагниттер көтеру крандарында, телеграф және телефон аппараттарында, электрқозғалтқыштарда, электрлік және автоматтық темір жол көрсеткіштерінде, өлшеуіш аспаптарда және т. с. с. қолданылады.

ТАҚЫРЫПҚА БАЙЛАНЫСТЫ СҰРАҚТАР