Магниттер және олардың қасиеттері

Магнетизм . кейбір денелердің темір, никель және тағы басқа металдардың бөлшектерін өзіне тартып ұстап тұра алатын қасиеті ретінде көрінетін, атомдар мен молекулалар ішіндегі электр зарядтары қозғалысының ерекше көрінісі. Бұлар магниттік денелер деп аталады.
Компастың тілі магнит болып табылатындықтан, жердің магнит өрісінде бір ұшы солтүстік бағдарды көрсетіп орналасады да, солтүстік полюс (N) деп аталады, ал қарама.қарсы бағытталған ұшы оңтүстік полюс (S) деп аталады. Арналған мақсаттарына сәйкес магниттерге әртүрлі формалар беріледі: тікбұрышты, ромбалық, дөңгелек және т. б. Қандай да болмасын формалы магниттің солтүстік және оңтүстік екі полюсы болады.
Егер де магниттелген стерженьді темір үгінділерінің ішіне салып, сосын суырып алсақ, онда үгінділердің ең көбі магниттің екі жағына тартылып қалады да ал бейтарап сызық деп аталатын орталық бөлігінде үгінді болмайды. Егерде магниттелген стерженьді екі бөлсек, онда екі жағында әр аттас полюстары бар екі магнит пайда болады. Магниттелген стерженьді әрі қарай кішкене бөлшектерге бөле берсек екі жағында солтүстік және оңтүсті полюстары бар жеке магниттер пайда бола береді. Міне сондықтан да тек қана бір полюсы бар (N немесе S) магнит жасау мүмкін емес.

17.сурет. Тұрақты магниттің магнит өрісі
Егер де қандай да болмасын магниттің солтүстік N (немесе оңтүстік S) полюсына жақын жерге болат кесінді қойсақ, ол темір заттарды өзіне тартып алатын қасиетке ие болады да магниттің полюсына жақын орналасқан
        
        III тарау
МАГНЕТИЗМ ЖӘНЕ ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ
§ 18. МАГНИТТЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚАСИЕТТЕРІ
Магнетизм – кейбір денелердің темір, никель және тағы басқа металдардың
бөлшектерін өзіне ... ... тұра ... қасиеті ретінде көрінетін,
атомдар мен ... ... ... зарядтары қозғалысының ерекше
көрінісі. Бұлар магниттік ... деп ... тілі ... ... табылатындықтан, жердің магнит өрісінде бір
ұшы солтүстік бағдарды көрсетіп орналасады да, ... ... (N) ... ал ... бағытталған ұшы оңтүстік полюс (S) деп аталады.
Арналған мақсаттарына ... ... ... ... беріледі:
тікбұрышты, ромбалық, дөңгелек және т. б. ... да ... ... ... және ... екі ... болады.
Егер де магниттелген стерженьді темір үгінділерінің ішіне салып, сосын
суырып алсақ, онда үгінділердің ең көбі ... екі ... ... да ал бейтарап сызық деп аталатын орталық бөлігінде үгінді болмайды.
Егерде магниттелген ... екі ... онда екі ... әр ... бар екі ... пайда болады. Магниттелген стерженьді әрі қарай
кішкене бөлшектерге бөле ... екі ... ... және ... бар жеке ... ... бола ... Міне сондықтан да тек қана
бір полюсы бар (N ... S) ... ... ... ... Тұрақты магниттің магнит өрісі
Егер де қандай да болмасын магниттің ... N ... ... ... ... ... болат кесінді қойсақ, ол темір заттарды өзіне тартып
алатын ... ие ... да ... ... ... ... ... оңтүстік полюсқа, ал қарама-қарсы жағы солтүстік полюсқа айналады. Екі
магнит ... ... бір ... ... онда олардың
полюстарының арасында аттас полюстер өзара тебісетін, ал әр аттас ... ... ... ... ... күші ... болады.
Кез келген магниттелген дененің айналасында магнит өрісі пайда болады,
бұл өріс материалдық орта болып табылады, онда магниттік ... ... ... ... ... солтүстік полюстен оңтүстік полюске
қарай бағытталған (17 сурет) ... ... ... ... да болмасын магнит сызығының басы да, аяғы да болмайды және ... ... ... ... ... ... магниттің солтүстік және
оңтүстік полюстары бір-бірінен ешқашан белінбейді.
Магнит өрісінің ішіне қандай да ... ... ... оны ... ... ... ол дене ... өрісіне белгілі түрде әсер етеді. Бұл
жағдайда әртүрлі заттар магнит өрісіне ... әсер ... ... ... ... электрондардың атом ядросының айналасында ... жеке ... ... ... ... пайда болады. Атомдардағы
электрондардың орбиталары мен айналым осьтері бір-біріне қарағанда әртүрлі
орналасуы мүмкін. ... да ... ... ... ... өрістер де әртүрлі орындарда орналасады. Магниттік
өрістердің өзара ... ... олар ... ... ... ... ... Бірінші жағдайда атомның магнит өрісі немесе магнит
моменті болады ,ал ... олар ... ... ... моменті
болмайтын және оларды магниттеу мүмкін емес ... ... деп ... Бұларға табиғатта кездесетін көп заттардың абсолют
көпшілігі және де кейбір металдар (мыс, қорғасын, мырыш, күміс және т. б.)
жатады.
Атомдарының ... ... бар және ... ... ... ... деп аталады. Бұларға алюминий, қалайы, марганец
және т. б. жатады. Ерекше топқа ферромагниттік материалдарды жатқызу ... ... ... ... ... ие ... және ... магниттеле
алады. Осындай материалдарға темір, болат, шойын, ... ... және оның ... ... 19. ... ... ... ӨРІСІ
Тогы бар өткізгіштің айналасында магнит өрісі пайда болады. Сондықтан
да өткізгішке жақын маңға еркін айналып тұратын магнит нұсқама ... ... ... ... ... ... ... қалыптағы орынға
орналасуға тырысады. Мынадай тәжірибені жасап, бұған тез көз ... ... ... бір табақ картонның тесігіне түзу өткізгіш
кіргізіп және ол ... ток ... ... үстіне темір үгінділерін
сепсек, олар жалпы орталық центрі өткізгіш картон табақты тесіп ... ... ... ... ... орналасатынына көзімізді
жеткіземіз. (18, а-сурет). Осы өткізгіштің жанына ... іліп ... ... ол суретте көрсетілген жағдайда орналасады. Өткізгіштегі
токтың бағыты өзгерген кезде (қарама-қарсы ... ... ... 180°
бұрышқа бұрылады да ол, өткізгіш бойымен ... ... ... сақтап қалады. Өткізгіштегі токтың бағытына байланысты, ол құрайтын
магнит өрісінің магниттік сызықтардың бағыты бұранда ережесімен анықталады.
Ол ... ... егер де ... ... ... ... бағытымен сәйкес келсе, онда ... ... ... осы ... ... ... болатын өрістің
магниттік сызықтарының бағытын көрсетеді.
Егер де сақина түрінде иілген өткізгіш ... ток ... онда ... әсерінен де магнит өрісі пайда болады. Спираль түрінде иілген және
бір ... ... ... ... ... жіңішке сымнан жасалған өткізгішті
(18, б-сурет) соленоид деп атайды. Соленоидтын. орамасынан (обмоткасынан)
немесе бір орам өткізгіштен ток өтетін ... ... ... ... ... ... да бағыты бұранда ережесімен анықталады. Егер де бұранданың
осін сақинаша өткізгіштің жазықтығына ... ... ... ... орналастырсақ және тұтқасын токтың бағытымен айналдырсақ, онда осы
бұранданың ілгерілеме ... ... ... ... ... бағытын көрсетеді.
18-сурет. Магнит өрісі:
a – тогы бар тура өткізгіш, б – соленоид
Соленоид орамасының тогы ... ... ... ... магниттің
магнит өрісіне ұқсас, яғни магниттік сызықтар шығып жатқан соленоидтың ... ... ... ... түбі ... ... болып табылады.
Магнит өрісінің бағыты ... ... ... ... және түзу
өткізгіштегі немесе орауыштағы (катушкадағы) токтың бағыты өзгерсе, онда
осы ток ... ... ... ... ... да ... ... өрісі барлық нүктелерде де біржақты ... пен ... ие ... Онда ... өріс ... деп аталады. Біркелкі
магнит өрісін графикалық түрде ... ... ... ... ... екі ... параллель орналасқан магнит полюстарының
арасындағы ауа саңлауындағы өріс біртекті өріс болып табылады.
§ 20. МАГНИТ ӘРІСІНДЕГІ ТОГЫ БАР ... ... де ... тогы өтіп тұрған өткізгішті магииттің магнит өрісіне
кіргізсек, онда ... ... мен тогы бар ... ... ... ... белгілі бағытта қозғалады. Өткізгіштің қозғалыс бағыты
өткізгіштегі токтың бағытына және өicтің магниттік сызықтарының бағытына
тәуелді болады. N – S ... ... ... (19, ... ... перпендикуляр орналасқан өткізгіш бар, ол ... ... ... ... артына қарай бағытталған ток жүріп жатыр делік.
19 сурет ... ... тогы бар ... ... және сол ...... ... өрістері мен өткізгіш тогы, б – нәтиже беретін
магнит өрісі,
в – сол қол ережесі
Сурет жазықтығынан бақылаушыға қарай жүретін ток ... ... ... ... ал ... сурет жазықтығының артына қарай кететін
ток айқастырылған сызықпен белгіленеді. Токтың әрекетінен ... ... ... ... ... ... Біз қарастырып отырған
жағдайда осы өріс магнит сызықтарының бағыты ... тілі ... ... ... ... ... қолдана отырып, жеңіл көз
жеткізуге болады. Магниттің магнит өрісі мен ток ... ... ... ... ... 19, б-суретте көрсетілген, қорытынды магнит
өрісі пайда болады. Қорытынды өрістің магнит ... ... ... ... ... ... оң ... магнит өрістері бірдей
бағытты болғандықтан қосылады, ал сол ... ... ... бірімен бірі жарым-жартылай жойылады. Солай ... оң ... ... сол ... кіші күш әсер ... ... күштің
әсерімен өткізгіш F күшінің бағытымен қозғалады. ... ... ... оның ... ... ... ... осы себептен де өткізгіштің қозғалу бағыты да өзгереді.
Магнит өрісіндегі өткізгіш ... ... ... үшін сол ... ... болады, ол былай деп тұжырымдалады: магнит сызықтары
алақанымызды тесіп өтетіндей ... сол ... ... ұстасақ, ал қосылған
төрт саусағымыз өткізгіштегі токтың бағытын көрсетіп тұрса, онда жазылған
басбармағымыз өткізгіштің қозғалу ... ... (19, ... Магнит
өрісіндегі тогы бар өткізгішке әсер ... күш ... өтіп ... да және ... ... интенсивтігіне де тәуелді болады. ... ... ... ... В-мен сипатталады. Магниттік
индукцияның ... ... ... (Тл = В • с/м2) алынады.
Магниттік ... ... ... өрісінде орналасқан тогы ... осы ... әсер ету ... шамасы бойынша кесіп-пішуге болады.
Егер де біркелкі магнит өрісінде ... ... ... ... 1 м және 1 A ток өтіп ... өткізгішке 1 Н (ньютон)
күш әрекет етсе, онда ... ... ... ... 1 Тл-ға тең.
Магниттік индукция векторлық шама болып табылады, оның ... ... ... ... ... қатар өрістің әрбір нүктесінде
магниттік индукцияның векторы магниттік сызыққа жанама бойымен ... ... ток өтіп ... өткізгішке әрекет ететін күш F магниттік
индукция В-ға, ... ток I-ге және ... ... l-ге
пропорционал, яғни F =ВIl болады. Бұл формула тогы бар ... ... ... ... ... ... орналасқан жағдайда
ғана дұрыс болады. Егер де тогы бар өткізгіш ... ... ... ... қарағанда қандай болмасын а бұрыш жасап тұрса, онда
өткізгішке әрекет ететін күш мынандай ... = ВIl sin ... ... магниттік сызықтарды бойлай орналасса, онда F ... ... ... = ... 21. ... ... КЕРНЕУЛІГІ. ТОЛЫҚ ТОК ЗАҢЫ
Токтың магнит ... ... ... F ... ... ... күшпен (МҚК) сипатталады. Магниттік қозғаушы күш
тұйықталған ... ... ... ... және ... ... ... тең болады да ток сияқты ампермен өлшенеді. 7-тогы бар ... ... ... күші осы ... шамасына тең, яғни F=І. Одан
да үлкен өріс қоздыру үшін орам саны w орауыш арқылы ток ... ... ... ... ... I ... қозғаушы күшіне ие болғандықтан,
орауыштың жалпы магниттік қозғаушы күші (МҚК) F = wI-ға тең болады.
Магниттік сызық ... ... ... ... магниттік қозғаушы
күшті магнит өрісінің кереулігі деп атайды, ол Н = F/I ... I ... ... ұзындығы) әрпімен белгіленеді және де ... ... (А/м) ... ... ... одан 100 есе ... өлшеммен: А/см = 100
А/м өрнектеледі.
Магнит өрісінің кернеулігі, магнит индукциясы сияқты, векторлық шама
болып табылады. ... ... ... ... бірдей магниттік
қасиеттері бар орта) магнит өрісінің ... ... ... ... ... ... ... сәйкес келеді.
Егер де магниттік сызық ұзындығының түгел ... ... ... ... онда өріс ... табу ... оңай.
Дербес жағдайда, түзу өткізгіштің ... ... ... шеңбер болып келеді, әр шеңбердің ұзындығы l = 2х, ... ... ... ... осінде орналасқан өрістің қарастырылып отырған нүктесі
арқылы жүргізілген шеңбердің радиусы. Әдейі ... ... ... ... ... бірдей және өріс кернеулігі Н = ... да ... ... ... өріс кернеулігі азая береді. Бұл
өрнекті мына түрде жазуға ... = НІ = ... де ... ... бір ғана ... ал I тогы бар w – өткізгіштермен
тудырылса, онда магниттік қозғаушы күш
∑I = F = wI = Hl = H2x. ... ... ... ... күш
осы контурмен шектелген бетті тесіп өтетін толық токқа тең болады. Табылған
қатынас толық ток заңы деп ... де ... І = 2х ... контур бір бағыттас І1 токтары
бар п ... және ... ... І2 токтары бар т
өткізгіштермен тесіліп өтсе, онда ... ток заңы ... ... ... = nІ1- mІ2 = Hl = ...... ... көбісінде магниттік сызық бойындағы
магнит өрісінің кернеулігі өзі жүріп ... ... ... ... ... байланысты өзгеріп отырады. Бұл жағдайда магниттік ... ... ... оның ... ішінде магнит өрісінің кернеулігін
тұрақты деп есептеуге болады. Егер де ... ... орам саны w ... өтіп ... І тогы ... ... болса, онда осындай қондырғылар
үшін толық ток заңы мынандай формуламен анықталады:
∑I = wI = H1l1 + H2l2 + ... + ... ... ... күш өріс кернеулігінің магнит тізбегінің тиісті
бөлімшелерінің ұзындығына көбейтіндісінің қосындысына тең ... ... ... ... ток заңы электр машиналары мен аппараттардың магнит
өрісін есептеу үшін кеңінен қолданылады.
§ 22. МАГНИТТІК ... ... ... ... өзін ... токқа ғана тәуелді болып қоймай, осы өріс
пайда болатын ортаға да тәуелді ... Тогы бар ... ... ... ... ... ток өзгермеген жағдайда кернеулік те өзгермейді.
Егер де осы өткізгішті болат түтіктің ішіне орналастырсақ, онда өткізгіштен
сол ... ток ... ... ... ... ... ... токтарының әсерінен, яғни ... ... ... ... есе өсіп ... ... магнит өрісінің кернеулігі сияқты, векторлық шама,
сонымен қатар ... ... ... ... мен ... ... ... болады. Магниттік индукция мен кернеуліктің
арасында тікелей пропорциональдық бар, яғни В =аН, мұндағы а —
абсолют ... ... ... ... ... ... магнит өрісі
кернеулігінің қатысына тең бола тұрып, генри бөлінген метр [Гн/м=(В•с)/(А-
м)] өлшемімен ... және ... үшін 4 • 10-7 ... тең. ... ... ... 0 деп ... ортаның абсолют магниттік өтімділігі а ... ... есе ... екенін көрсететін сан, салыстырмалы магниттік
өтімділік немесе қысқаша магниттік өтімділік деп ... яғни =
а /0 . Ауа үшін және ... ... ... ... ... өтімділік бірге тең деп алынады. Ферромагниттік денелерге келетін
болсақ, бұлардың магниттік өтімділігі бірден әлдеқайда ... және ... ... ... үшін тұрақты шама болып қалмайды, оның
магниттік қалып-жағдайына, яғни ... ... ... ... ... ... материалдардың магниттік қасиеттерін сипаттау үшін В мен
Н-тың арасындағы графикалық ... ... ... ... ... ... деп аталатын тәуелділік пайдаланылады. Қандай да болмасын
материалдың магниттелу қисығын табу үшін ... ... ... осі ... өріс кернеулігі мәндері салынып, ал вертикаль осі
бойына зерттеліп отырған ... ... ... ... ... индукцияның магнит өрісіндегі магниттік ... ... ... ... да ... ... ауданына көбейтіндісі
осы бетті тесіп өтіп жатқан магниттік ағын деп ... ... ... Ф = BS, ... S – ... ағын ... өтіп жатқан беттің ауданы.
Егер де магниттік индукция В тесламен, ал ... ... S – ... ... онда ... ағын ... (Вб) ... яғни 1 Вб=1 Тл-
1 м2. Вебер дегеніміз осы ағынмен ... ... 1 ... ... ... дейін азайғанда 1 вольтқа тең электр ... күші ... ... ... яғни Вб = В-с.
§ 23. ТОГЫ БАР ӨТКІЗПШТЕРДІҢ ӘРЕКЕТТЕСУІ
Егер де электр тогы жүріп жатқан екі ... ... ... ... ... онда осы ... ... бағытына байланысты өзара тартылады немесе ... ... ... әрекеттесуі – әрбір тогы бар ... ... ... ... ... ... бағытта өтіп жатқан токтары бар екі аб және вг (20, е-
сурет) ... ... ... ... ... өрістері
бар. Бұранда ережесіне сәйкес осы өрістердің магниттік сызықтары суреттің
төменгі бөлігінде көрсетілгендей бағытталған. Егерде ... ... ... онда. аб өткізгішінін айналасындағы магниттік ... ... ... ... ал вг ... – сағат тіліне
қарсы.
20-сурет. Тогы бар өткізгіштердің
әрекеттесуі: a – әр ... ... б – ... ... ... ... бұл сызықтар кеңістікте бірдей бағытта
болады және өткізгіштер, магниттің аттас полюстары өзара тебісетіні сияқты,
бірінен-бірі тебіседі. Егерде осы ... ... бір ... ... (20, ... онда ... айналасында туатын магнит өрісінің
сызықтары өткізгіштер арасындағы кеңістікте қарама-қарсы ... ... да ... өзара тартылады.
Ток өтіп тұрған өткізгіштердің арасындағы әрекеттесу күші осы І1 және
І2 токтарының кебейтіндісіне, абсолют магниттік өтімділікке, сонымен ... ... ... ... ... ... I ... ұзындығы) тікелей пропорционал болып, өткізгіштердің ара
қашықтығы а-ға кері пропорционал ... яғни F ... ... магниттік емес ортада болса, яғни а=0= 4∙10-7
В1С/(А∙м), онда өткізгіштер арасындағы ... ... күші ... 24. ГИСТЕРЕЗИС
Магниттелудің бастапқы қисығы магниттік индукция мен кернеулік (В және
Н) арасындағы қатынасты тек қана ... ... ... ... береді. Темір өзегі бар соленоид электрмагнит деп аталады.
Егерде Б ток көзінен (мысалы аккумулятор ... екі ... ... 3–4) ауыстырып қосқыштан П, Р – реостаттан және Э электромагниттен
құралған ... (21, ... ... ... онда Э ... ток жоқ.
21-сурет Болат өзекті магниттеу схемасы
a – және гистерезис тұзағы, б – гистерезис тор ... ... ... 1–2 ... ... және реостаттың
кедергісін түгелдей кіргіземіз. Бұл жағдайда тізбекте кішкентай ток пайда
болады және ол мына ... ... ... ... Б оң ... ... реостат Р электромагниттің Э орамасы, 2 түйіспе, батареяның Б теріс
полюсы.
Электрмагниттегі осы токтың мәніне сәйкес кернеулігі Н және ... В ... бір ... өрісі туады. Бұранда ережесін қолдана
отырып, электрмагниттің өзегіндегі ... ... ... ... қарай
бағытталатынын, яғни Э электрмагниті үшін өзектің сол түбі солтүстік, ал оң
түбі ... ... ... ... 21, ... ... ... Н өріс кернеулігінің мәндерін, ал ... ... ... ... ... және ... ... салынған мәндердің
нүктелерінен перпендикуляр тұрғызсақ электромагнит өзегінің ең алғашқы
магниттелу қисығының ... ... ... ... ... ... Р – реостаттың ... ... ... ... ... оның
кедергісі азаяды, осының арқасында электромагнит орамасындағы, ток онымен
қатар магнит өрісінің кернеулігі де өседі. ... ... ... б, ... және д ... ... оларды бірі-бірімен қосқаннан кеиін өзектің
алғашқы магниттелуінің қисығын ... Бұл ... ... ... ... өріс ... ... (Оа бөлігі) өсетінін
көрсетеді, содан кейін оның өсу қарқыны бәсеңдейді, қисық ... ... және тағы да түзу ... жақындайды (q – l бөлігі) бірақ ... ... ... ... ... ... соңғы бөлікте өріе
кернеулігінің өсуі магниттік индукцияның кішкене ғана ... әкеп ... Р ... ... ... әрі ... ... электромагнит
өзегіндегі магниттік индукция іс жүзінде өспейді. Бұл жағдайда ... ... ... деп ...... магниттеуші өрісінің кернеулігін кемітсек, темір
өзектің магниттік индукциясы да кеми бастайды, ... та ... ... сол ... ... магниттелу процесіндегі мәндерінен біраз үлкен
болып ... ... ... ажыратқанда электромагниттегі ток тиылады, ал
индукция болса белгілі бір мәнге ие болады, оның мәні өз ... ... ... анықталады. Бұл өзекте біршама қалдық магнетизмі
сақталып ... ... Егер де әрі ... ... онда ... өзек ... ... магнит болып қалады да қалдық
магниттік индукцияға ие болады. Біз қарастырып отырған магнит ... ... ... отырған магниттік индукцияньщ кемуі гистерезис
деп аталады.
Темір өзекте қалдық магнетизм болмауы үшін оны қайта (қайыра) магниттеу
керек, яғни кері ... ... ... Бұл үшін П – ауыстырып косқышты
(21, а-суретті караңыз) 3–4 түйіспеге қосу ... ... ... ... бағытта, атап айтқанда: батареяның Б оы, полюсы, 3
– түйіспе, электромагниттің Э ... ... Р, 4 — ... ... ... ... бағытында ток жүреді. Бұранда ережесіне б сәйкес осы ... ... ... оңға ... бағытталған яғни қалдық
магнетизмнің магниттік ағынына ... ... ... магнит өрісі туады. Жайлап реостаттың жылжымалы тиегін
қозғай отырып, электромагниттің магнит өрісінің Ои кесіндісімен (21, ... ... ... ... ... ... ... Осындай
кернеуліктің мәніне электромагниттің өзегіндегі магниттік индукцияның
нольге тең мәні сәйкес ... яғни өзек ... ... қалады. Өзекті
магнитсіздендіруге алып келетін өріс ... ... ... деп ... ... айтқанда, қайта магниттеудің толық циклын жүргізсек,
яғни электромагнит орамасындағы токты қалай да бір ... ... ... ... ... ... бағытын өзгертіп, оны өсірсек, содан ... ... және ... әрі ... жалғастырсақ, онда магниттік индукция
гистерезис тұзағы деп аталатын қисық бойымен ... ... ... кезінде молекулярлық магнитиктер арасындағы үйкелісті
жою үшін гистерезис шығыны деп ... ... ... ... Осы ... ... ... қайта магниттеліп жатқан
ферромагниттік материалдарды (электр аппараттарының бөліктерін) қыздырады.
Ферромагниттік материалдардың ... ... ... және ... ... ие ... бұл ... былайша түсіндіріледі. Қандай
да болмасын заттағы электрондардың ... ... ... ... ... ішкі токтар деп қарауға болады. ... ... ... ... ... ... жеке өз ... төңірегінде де
айналатындықтан, электрондардың айналуынан ... ... ... ... ... қатар бұл өріс электрондардың ядро айналасындағы
қозғалысының нәтижесінде пайда болған ... ... ... ... ... ... жеке өз осінің төңірегіндегі айналуынан пайда
болатын магнит өрістері әрбір атом да ... ... ... де, ... қасиеттеріне ие бола алмайды. ... ... ... ... ... ... ... оның
атомдарының ерекше құрылысына байланысты ... ... ... ... ... өн бойында кішкене магниттерге ұқсас
магниттелген аймақтар пайда ... ... ... ... ... ... бей-берекет орналасқан (22, а-сурет), сондықтан ферромагниттік
дене магниттік ... ... ... ... ... магнитиктер магниттеуші өрістің
кернеулігінің әрекетінен былайша бұрыла бастайды: олардық солтүстік
22-сурет. Ферромагниттік материалдың схемасы:
a – магнит өрісінен тыс, б – ... ... в – ... кезінде
полюстары жәйлап бір жаққа, ал оңтүстік полюстары басқа жаққа (22, ... ... да ... ... ... ... кернеулігі өскен кезде
қалған молекулярлық магнитиктер де бұрылады. ... ... ... ... ... ... 22, в-суретте схемалылық түрде
көрсетілгендей орналасқан.
Соленоидтың ішіне қойылған темір немесе болат ... ... ... жіберілген кезде магниттік қасиеттерге ие ... ... ... жасалған стержень, осы материалға тән үлкен коэрцитивтік күштің
салдарынан, магнит өрісі жоғалғаннан кейін де ... ... ... ... ... ... Әдетте, осындай әдіспен жасанды магниттер
жасалады.
Электромагниттің полярлығын бұранда ережесі ... ... ... ... ... табуға болады: ... ... ... ... қарап тұрған бақылаушыға ток сағат тілінің бағытына
қарсы жүретін болып көрінетін жағында болады, ал ... ... ... сағат тілінің қозғалысымен бірдей жағында.
Электромагниттер көтерме және тежегіш қондырғыларда болат детальдарды
өңдеу станоктарында, электравтоматтарда, реле және ... ... ... 25. ... ... қашықтығы біріне-бірі жақын орналасқан екі аб және вг параллель
өткізгіштері (23, ... бар деп ... аб ... Б батареясының
қысқыштарына қосылған, тізбек К, ... ... оны ... арқылы а дан б-ға бағытталған ток ... вг – ... ... ... А ... оның нұсқама р тілінің ... ... ток бар ... көз ... ... осылай жиналған схемада К кілтті тұйықтасақ, онда ... ... ... тілі ... вг – ... ток бар
екенін білдіреді, ал аз уақыт ... ... ... ... ... тілі алғашқы (нольдік) орнына келеді. К кілтінің
ажыратылуы тағы да амперметрдің нұсқама ... ... ... ауытқуына
әкеп соғады, бірақта нұсқама тіл басқа ... ... ... ... пайда болғанын көрсетеді. Амперметрдің нұсқама тілінің
мұндай ауытқуын ... ... да К ... ... аб ... ... жақындатсақ, немесе одан алыстатсақ бақылауға болады. аб
өткізгішін вг-ге ... ... ... тілі К ... сияқты бағытта ауытқиды; өткізгіш аб-ны өткізгіш вг-ден
алыстату К кілтін ажыратқандағы сияқты бағытта ... ... ... әкеп ... ... ... мен ... К кілті
жағдайында вг – өтікізгішінде, аб өткізгішіндегі токты өзгерте отырын ток
тудыруға болады.
23-сурет. Индукциялық токтың ... болу ...... ... ... токтың өзгеруі кезінде, б —
магниттік өрістің өзгеруі кезінде
Дәл осындай құбылыстар тогы бар ... ... ... ... ... де жүреді. Мысалы, 23, ... ... ... ... ... ... оның
ұштарына А амперметрі қосылған. Егерде оның ... ... ... ... ... ... кіргізсек, онда ол кірген сәтте А
амперметрдің ... тілі ... ал ... ... ... ... тағы да, бірақ та ... ... ... ... ... ... жағдайларда пайда болатын электр токтары
индукциялық токтар деп ... ал осы ... ... ... ... құбылыс – индукцияның электр қозғаушы күші деп ... бұл ... ... күші (ЭҚК) осы өткізгіштер ішінде
тұратын, өзгеріп отыратын магнит өрістерінің әрекетінен пайда болады.
Магнит өрісінде орын ... ... ... ... ... оң қол ... бойынша анықталады (24-сурет), ол былай деп
тұжырымдалады: егерде оң ... ... ... полюсқа қаратып
жайсақ, ол жазылған бас бармағымыз өткізгіш ... ... ... ... төрт ... ... электр қозғаушы күшінің бағытын
көрсетеді.
Қозғалмайтын тұйықталған өткізгіштің контуры арқылы өзгеріп отыратын
магниттік ағын өтіп ... ... онда ... ... ... ... бағытын, Максвелл ережесін қолдана отырып табуға болады.
Ол ереже ... ... Оң қол ... ... ... контуры кеміп бара жатқан магнит ағынымен
тесіліп өтетін болса, онда индукцияның ... ... ... ... ... ... ілгерілеме бұралып кіретін жағына қарай
бағытталады. Егерде өткізгіштің контурын тесіп өтетін ... ... ... ... онда ... ЭҚК-нің бағыты бұранданың тұтқасын
бұрағанда магниттік сызықтар ... ... ... ... ... ... индукциялық токтың бағытын, сонымен бірге индукцияның ЭҚК-нің
бағытын Ленц ережесі бойынша анықтайды, ол ... ... ... ... күші ... ... бағытта болады, ол
тудырған индущиялық ток өзін тудыратын себептерге қарама-қарсы, әсер етеді.
Тұйықталған ... ... ... ... осы ... ... ... магниттік ағынның өзгеру жылдамдығына пропорционал.
Сонымен, егерде тұйықталған өткізгіштің контурын тесіп ... ... t ... ... Ф-ға ... онда ... ағынның азаюы
Ф/t-ға тең болады. Осы қатынас ... ... ... табылады,
яғни е = – Ф/t мұндағы ... ... ... индукцияның ЭҚК-і
тудырған ток осы ЭҚК-і ... ... ... әсер ... ... ... ЭҚК-нің тууы осы контурдың магнит
өрісіндегі ... ... ... қатар, қозғалмайтын контурды тесіп
өтетін магниттік ағынының өзгеруінен де пайда болады.
Егер ... ... ... w ... ... онда
индукцияланған ЭҚК е= –wФ/t.
Орамдар саны мен оларды ... ... ... ағынның көбейтіндісі
=wф ағын тұтасуы деп ... ... ... индукцияланған ЭҚК
е=ф/t.
Электромагниттік индукция ... ... бұл ... ... мен ... машиналарының орамаларында
индукцияланатын ЭҚК-ті табу үшін негіз ... ... ... ... тек қана бір ... ... онда
индукциянық ЭҚК-і бүкіл ағынның өзгеру жылдамдығына тәуелді болмай, тек
қана оның ... ... ... Қабырғалары l (м) мен h ... ... ... ... ... (25-сурет) контуры магнит өрісінде
орналасқан деп алайық, оның магниттік индукциясы барлық нүктелерде В ... тең және ... ... артына қарай бағытталған дейік. Контур,
сурет жазықтығында қала тұрып, бір қалыпты жылдамдықпен ... ... орын ... және 1 ... арасында магнит өрісі шегінен шығып
кетсін. Өткізгіштің ... ... ... қарай орын ауыстырғандықтан,
контурды ... ... ... ағын ... ... да ... ЭҚК-
нің бағыты магниттік сызықтардың бойымен бұралатын бұранданың ... ... ... ... ... яғни ... тілі ... Магнит өрісінде тұйық контурдың орын алмастыруы
Осы ЭҚК-і мынандай ұғыныстардан анықталады. ... ... ... S = lh. ... контурын тесіп өтетін магниттік ағын
Ф=BS. Магниттік ағынның ... ... кету ... яғни ... ... ... нольге дейін немесе Ф = Ф шамасына дейін өзгерту үшін t = t
болуы қажет. Сондықтан Е = Ф/t = Ф/t ... E = ... ... өткен h жолын уақыт t-ға бөлгеннен шыққан бөлінді осы
өткізгіштің қозғалу жылдамдығы болып табылады. Оны v әрпімен белгілесек, E
= Blv ... ... осы ... ... ... В ... ұзындық l
– метрмен және жылдамдық v – метр бөлінген ... (м/с)' ... ... ... ... өлшенеді. Бұл формула магнит өрісіндегі
бткізгіш, осы ... ... ... ... ... ... ... ғана дұрыс болады.
Егерде өткізгіш магниттік сызықтарды қандай да болмасын бұрышпен қиып
өтетін ... онда E = Blv, ... a — ... ... бағыты мен
магниттік индукция векторының (магниттік сызықтардың) бағытының арасындағы
бұрыш.
Индукциялық ... тек қана ... ... мен ... пайда болып қоймай, өзгеріп отыратын магнит өрістерінің әсерінде
тұрған ... ... ... ... ... мен ... пайда болады. Құйындық деп аталатын бұл токтар
приборлардың бөлшектерін қыздыратын, жылуға айналған ... ... әкеп ... ... бұл ... осы ... ... болуымен қатар зиянды да.
Құйындық токтардың әсерін бәсеңдету үшін өзектерді оқшауламаған болат
табақшалардан әдейілеп жинап құрастыру тәсілі ... ... ... ... ... т. б.) ... ... тотықтырылған қабыршақ пен немесе
оқшаулаушы лакпен ... ... жұқа ... жинайды. Бірақта
құйындық токтардың қыздыруынан түбегейлі құтылуға болмайды, сондықтан да
қыздыру өте ... ... ... ... аспаптарды жасанды түрде
салқындату қолданылады. Мысалы, қуатты трансформаторларды ... өте ... ... майы бар ... ... ... ... болатын энергия шығыны, ішінде өздері пайда болатын
материалдың қасиеттеріне, аппараттар мен машиналардың ... ... ... ... ... ғана ... болмай, сонымен
қатар магниттік индукция мен оның өзгеру жылдамдығына да тәуелді болады.
Кейбір ... ... ... тууы ... ... ... ... индукциялық ... ... ... ... ... приборлардың
(электрэнергиясын санауыштар) ағашты кептіру, металдарды шынықтыру және т.
б. құрылғылардың жұмысы негізделген.
§ 26. ӨЗІНДІК ИНДУКЦИЯ
Сым ... өтіп ... ... ағын ... ... бұл ... Э. Қ. К-і туады. Осындай құбылысты ... ... ... ... ... ... ... өзгерген жағдайда да бақылауға болады.
Индукцияның электр қозғаушы ... ... туу ... ... ... атайды. Өздік индукцияны, мысалы, токтың тізбегін ажыратқанда ... да ... ... ... сәтінде тізбектегі магниттік
ағынның жоғалуына байланысты өздік индукция ЭҚК-і индукцияланып, ол ... ... ... жүріп жатқан ток арқылы пайда болатын
магниттік ағын ... ... ... де ал ... ... ... ... артуына қарсылық жасайды.
Сонымен, тізбекті тұйықтағанда өздік индукция ЭҚК-нің қарсы әрекетінен
ток лезде өзгеріп кетуі ... ... ал ... тағы да ... ... қарсы әрекетінен токтың тізбектегі ... ... ол ... ... ... ... ... ғана емес, сонымен ... ... де тән. Бұл ... ... ... ЭҚК-і екі өткізгішпен
немесе өткізгіш пен жермен, егер ол тізбектің элементін құрса, шектелген
контурда ... ... ... ... ... ... түзу аб және вг өткізгіштер (26-сурет) Б батареясының тізбегіне К
кілттің көмегімен қосылған деп алайық. Кілт К ... ... ... ... Кілт К ... ... бірінші сәттерде аб және вг
өткізгіштерінен құралған контурды біртіндеп есе түсетін ... ... ... Осы ... ... ... ... (бұранда ережесі
бойынша) контурдың ішінде суреттің жазықтығының арғы жағына ... ... ...... ... ... бері бағытталады.
Біртіндеп өсе бастаған магниттік ағын Ф-дің әсерінен тұйықталған
тізбекте ... ... ... ... ол ... тұтқасының айналмалы
қозғалысына қарсы бағытталады, яғни Б ... ... ... қарсы
шығады.
Егер тұйық өткізгіш бір орам ... ... онда осы ... ... ... ағын Ф ... ... өтімділік кезінде
өткізгіш арқылы жүріп жатқан ток І-ге пропорционал.
26-сурет. Өздік индукция ЭҚК-нің пгйда болу схемасы
Пропорциональдық коэффициентін L ... ... ... ... ... = LI немесе ос = Ф/I ... L – ... ... Егер біз ... отырған тұйық өткізгіш бір орамнан
тұрмай, дәл сол магниттік ағын Ф-ді ... ... w ... ... ... онда ... ораманың индуктивтігі L=wФ/I=/I, мұндағы
= wф – ағын ... ... ... ... (Гн) ... Бір генри-тізбектегі
ток 1 секунд ішінде 1 амперге бірқалыпты ... ... 1 ... тең өздік
индукция ЭҚК-і индукцияланатын тізбектің индуктивтігі. Егер L ... ... t ... ... ток I шамасына өзгерсе, онда мұндай
тізбекте е= – LI/t ... ... ... ... Бұл формуладағы
теріс таңба белгісі токтың мәні азайғанда (t өсімшесі – теріс шама)
өздік индукция ... оң ... ... және көрісінше.
F = wI магниттік қозғаушы күшін магнит өрісін қоздырады ол ... ... ... ... R =l/ S ... ... l –
магнит жолының ұзындығы; S – осы жолдың қимасы м2; ( – магниттік ағын
тұйықталатын ортаның ... ... ... ... ... ... тізбегі үшін Ом заңын мынандай түрде
бейнелеуге болады: Ф = F/RM = wI/RM және = wФ= ... да, ... ... тізбегі орауыштың ішіндегі және сыртындағы екі
бөліктен тұрады. Сондай-ақ магниттік кедергі де ішкі ... Rм және ... екі ... ... Кеңістікте жайылып кеткен магниттік ағын үшін ... ... өте ... ... ұзындығы l оның диаметрінен d әлдеқайда үлкен болса
(l>>d), онда сыртқы ... ... ... елеусіз қалдырып, орауыштың
индуктивтігін есептеуге болады
L=(4Sw2/l)∙10-7.
Егер орауыш тұйықталған болат магнит өткізгішке ... ... және ... ... ... өтімділігі болса, онда
дроссельдің индуктивтігі
L=(4Sw2/l) ∙10-7.
Дроссельдің магнит өткізгішінде ... ... ... l3 саңлау
жасалған жағдайда, дроссельдің индуктивтігі
L = 4Sw2/(l3 + l /) • ... l – ... ... ... ... алынған орташа магниттік
сызықтың ұзындығы, м.
§ 27. ... ... ... мен индуктивтігі бар тізбекті қосқан кезде, ток бірден өзінің
тұрақталған мәні I=U/R-гe жетпейді, себебі индукцияланған ... ... eL = – L ∙ i/t ... ... қарама-қарсы әсер етіп,
оның өсуін кідіртеді (27-сурет). Ток біртіндеп өскен кезде қоршаған ортада
ток көзі ... ... бір ... ... ток ... тұрақталған мәніне I=U/R жеткен кезде, оның өсуі
тоқталады және өздік индукция ЭҚК-і ... ... ... ... энергиясы көзінің кернеуі R кедергіні жеңуге ... ... ... ... ... де ... яғни U = iR+ (– et) = (iR +
L • ... кернеу теңдеуін іt -ға көбейтіп, ... ... Uit = i2Rt+Lit ... Осы ... сол ... ... ... тізбекке t уақыт ... ... ... Теңдеудің оң жағындағы бірінші мүше сол уақыт ішінде ... ... ... ... ... тұр. Теңдеудің оң жағындағы
екінші мүше t уақыт ішінде ток і-ге ... ... ... ... ... тұр, яғни AWМ = ... ... өрісінде ферромагниттік материалдар болмаса, онда магниттік
ағын Ф, демек, ағын тұтасуы -да ток І-ге ... ... ... токқа тікелей тәуелділігі, графикалық түрде 28-суретте,
координат басы арқылы өтетін және ток ... мен І үшін ... ... ... а ... ... тіке сызықпен бейнеленген.
27-сурет. Индукциялық тізбек- ... ... ... энер-
те токтың есу графигі ... ... ... ... ... ... ... i штрихталған ауданмен
өрнектеледі. Магнит өрісі, тұрақталған ток I=U/R мәніне лайықты Ф = ... ... ... ... ... ЭҚК-і жойылады және магнит өрісіндегі
энергияның ... ... ... ... ... ... ... ток 0-ден тұрақталған мәні 7-ге дейін өскен кезде, графикте
барлық i аудандардың қосындысымен ... яғни ... І ... ... ... айқындалады, яғни Wм =І/2
= LІ2/2.
Кейбір есептеулер үшін, магнит өрісінің үлесті энергиясы деп аталатын,
магнит өрісінің ... ... қоры ... ... Алғы ... wBS және wI=Hl-мен ауыстырып, WM/lS=WM(V=BH/2 теңдіктерін аламыз,
мұндағы V=IS – бірқалыпты магнит ... алып ... ... 28. ... ... ... параллель өткізгіштердегі индукциялық токтардың туу
құбылысы өзара индукция деп аталады.
Өзара индукция тек қана токтардың пайда болу және ... ... ... ... қатар токтың қандай да болмасын өзгергенінде де
бақыланады. Тікелей ток кездерін жоқ ... ... ... ... ... индукция ЭҚК-і деп аталады. Өзара индукцияның ЭҚК-нің пайда
болуын тұйықталған өткізгіштің контурын көрші өткізгіш ... ... ... ... ... ... ... ағыннық тесіп етуімен
түсіндіріледі.
Біз, әрқайсысы тұйықталған бір орамы бар өткізгіштен тұратын I және ... бар ... ... ... да болмасын ток көзінен (суретте
көрсетілмеген) I тізбекпен І1 тогы жүріп жатса Ф1 ... ағын ... ... бір ... II ... ... да өтіп жатады. Бүкіл магнит
ағыны Ф1 мен ... оның II ... ... ... Ф2 бөлігі де І1
токқа пропорционал екені айқын. Демек, Ф2 ағыны мен І1 ... ... ... ... арқылы анықтауға болады Ф2=МІ, мұндағы М ... ... ... мен олардың өзара орналасуына тәуелді
коэффициент. Бұл коэффициент ... ... деп ... ... жәй индуктивтік сияқты генри, милигенри, микрогенримен
елшенеді. Екі контур бір ... ... ... ... ... ... тең ... индукцияның ЭҚК-і пайда болуы, екінші контурдағы токтың
бір секунд ішінде бір ... ... ... ... ... жағдайда
ие болады.
Екі контурдың арасындағы өзара индуктивтік М осы ... ... ... ... Егер ... ... индуктивтігі
L1 болса, ал екіншісінің индуктивтігі L2 ... және ... ... ... ... туатын магнит өрісі екінші тізбектің контурын
(әсерге түскен) түгелдей тесіп ... ... онда М =. ... ... әрқашанда бірінші тізбектің магниттік сызықтарының бір бөлігі
екінші тізбекті сырттай өтіп тұйықталатындықтан немесе ... ... ... ... ... М1

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 25 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Магнетизм3 бет
Магнит өрісі3 бет
Айнымалы магнит өрiсi12 бет
Атомдар мен молекулалардың сыртқы магнит және электр өрістерімен әсерлесуі. Магниттік резонанс59 бет
Еңбекақы түрлері мен мағнасы73 бет
Жер сілкінудің магнитудасы11 бет
Жердің магнит өрісі10 бет
Жердің магнит өрісін зерттеу20 бет
Зарядталған бөлшек магнит өрісі күшейген аймаққа түскенде үделетінін көрсету4 бет
Магнетиктер9 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь