Электромагниттік индукция заңы

Жоспар.

1. Кіпріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3

2. Негізгі бөлім.
2.1 Өздік индукция құбылысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
2.2 Өзара индукция ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..8
2.3 Тоғы бар екі контурдың магнит энергиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14

3. Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..17

4. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..18
Кіріспе.
Фарадейдің жаңалығы. 1831 жылы Фарадей электродинамиканың ең іргелі жаңалықтарының бірі—электромагниттік индукция заңын ашты. Оның мәнісі: тұйық өткізгіш контурда осы контур қамтитын магнит ағыны өзгерген кезде (яғни В вектордың ағыны), электр тогы пайда болады — оны индукциялық тоқ деп атап кетті.
Индукциялық тоқтың пайда болуы магнит ағымы өзгерген кезде контурда индукцияның Sx э қ.к- пайда болады дегенді білдіреді. Ең тамашасы Еі— ф магнит ағынының қандай себептен өзгеретіндігіне еш тәуелсіз болады және тек оның өзгеріс жылдамдығымен ғана, яғни df/dt шамасымен ғана анықталады. Сонымен қатар, dФ/dt туындысының таңбасының өзгеруі s-x шамасының таңбасының немесе бағытының өзгерісіне әкеледі.
Фарадей индукциялық тоқты түрліше екі тәсілмен тудыруға болатындығын тағайындады. Нақтырақ түсіну үшін К - I тоғы бар катушка (ол магнит өрісін тудырады); Р—индукцялық токтың индикаторы болып табылатын Г галъванометрі бар рамка.
1-тәсіл - Р рамканы (немесе оның бөліктерін) тыныштықтағы К катушканың өрісінде орын ауыстыру;
2-тәсіл - Р рамка тыныштықта, бірақ магнит өрісі өзгереді- К катушканың қозғалысының арқасында, не болмаса, ондағы і тоқтың өзгеруінің арқасында, я болмаса, осы екуінің де өзгерістерінің бірге алынған нәтижесінде.
Барлық осы жағдайларда Г гальванометр Р рамкада индукциялық тоқтың болатындығын көрсетеді.
        
        Жоспар.
1.
Кіпріспе....................................................................
............................................3
2. Негізгі бөлім.
2.1 Өздік индукция
құбылысы....................................................................
...........4
2.2 Өзара
индукция....................................................................
..............................8
2.3 Тоғы бар екі контурдың ... ... ... ... 1831 жылы ... электродинамиканың ең іргелі
жаңалықтарының бірі—электромагниттік индукция заңын ашты. Оның ... ... ... осы контур қамтитын магнит ағыны өзгерген ... В ... ... ... тогы ... ... — оны индукциялық тоқ
деп атап кетті.
Индукциялық тоқтың пайда болуы ... ... ... ... контурда
индукцияның Sx э қ.к- пайда болады дегенді ... Ең ... Еі— ... ағынының қандай себептен өзгеретіндігіне еш тәуелсіз болады және тек
оның өзгеріс жылдамдығымен ғана, яғни df/dt ... ғана ... ... dФ/dt ... ... ... s-x шамасының
таңбасының немесе бағытының өзгерісіне әкеледі.
Фарадей индукциялық тоқты түрліше екі тәсілмен тудыруға ... ... ... үшін К - I тоғы бар ... (ол магнит өрісін
тудырады); Р—индукцялық токтың индикаторы болып табылатын Г ... ... - Р ... ... оның ... тыныштықтағы К катушканың
өрісінде орын ауыстыру;
2-тәсіл - Р ... ... ... ... ... ... К ... арқасында, не болмаса, ондағы і тоқтың өзгеруінің арқасында, я
болмаса, осы екуінің де ... ... ... нәтижесінде.
Барлық осы жағдайларда Г гальванометр Р рамкада индукциялық тоқтың
болатындығын көрсетеді.
2. ... ... ... ... құбылысы
Контур арқылы магнит ағыны өзгеретін барлық кездерде электромагниттік
индукция пайда болады. Осы ... ... Бұл ... ... ... еш ... ... қажеті жоқ. Егер қайсыбір контурда уақыт
бойынша өзгеріп жатқан тоқ ... ... онда Бұл ... ... өрісі де
өзгеріп отырады. Осының әсерінен контур арқылы ... ... да ... ... ... пайда болады.
Сонымен, контурдағы тоқтың өзгерісі осы контурдың өзінде индукция
э.қ.к.-інің пайда болуына әкеледі. Бұл ... ... ... деп ... Егер І тоғы бар ... тұрған кеңістікте ферромагнетик-тер
болмаса, онда В өріс демек, контур арқылы ф толық магнит ағыны І ... ... ... = LI ... ... ... мұндағы l- контурдың индуктивтігі деп ... ф және І ... үшін ... ... ... сай, ... І де ... бірдей таңбады болады екен. Бұл ... ... ... оң ... ... ... ... пішініне және мөлшерлеріне, сонымен қатар
қоршаған ортаның магниттік қасиеттеріне тәуелді ... Егер ... ... оның ... ... жоқ ... онда ... тоқ
күшіне тәуелсіз тұрақты шама болып табылады.
Индуктивтіліктің бірлігі генри (Гн). (8.9) бойынша А тоқ күші ... ... ... ... 1 Вб ... ... ... 1 Гн болады,
яғни 1Гн=Вб/А.
8.1-мысал. Шеттік эффекттерді ескермей, ... ... ... ... ... V, оның бірлік ұзындығына келетін орамдар
саны п, ... ... ... ... ... (8.9) ... L = Ф/І- Демек, тоқ бойынша ф толық ... табу ... ... J тоқ ... соленоидтағы магнит өрісі
Соленоидтың бір орамы ... ... ... орамдарды тесіп өтіп жатқан толық
магнит ағыны:
Мүнда V = S1 • ... ... ... ... ... Контурда тоқ өзгерген кезде (8.1)-ге сай өздік
индукция э.қ.к.-і ЕS пайда болады:
Егер тоқ өзгерген кезде L индуктивтілік түрақты ... ... ... ... ... және ... жоқ), ... минус таңбасы ЕS шамасының әрқашанда Ленц ережесіне сәйкес түрде
тоқ ... ... ... ... ... көрсетеді. Бұл
э.қ.к.-і тоқты өзгеріссіз етіп сақтауға тырысады: ол тоқ ... оған ... тоқ кеми ... оны ... ... ... ... тоқтың инерциялық қасиеті білінеді, себебі индукция ... ... ... етіп ... ... ... ... дененің
жылдамдығын сақтап қалуға тырысатын механикалық инерция тәрізді.
Өздік индукцияның білінулеріне мысалдар. Өздік индукцияның сипаттық
ерекшеліктері тізбекті ... ... және ... ... Тізбекті
қосқан кезде тоқтың қалыптасуы және тізбекті ағытқан кезде тоқтың өшуі
лезде ... ... ... Бұл тежелулер тізбектің индуктивтілігі
неғұрлым жоғары болса, ... ... ... Енді осы ... тоқталайық.
Тізбекті ағытқан кезде тоқтың жоғалуы.
Тізбек тұрақты L индукгивтіліктен, А амперметрден, £ э.қ.к.-нің көзінен
және арнаулы
К кілттен түрсын . Басында кілт төменгі ... тұр және ... ... = £/К тоқ жүріп жатыр ( £ ... ... н ... аз ... = 0 ... к кілтті тез сағат тілі бағытында бұрап, төменгі ... ... ... ... Бұл ... біз не ... кілт өте
қысқа уақытқа £ көзді түйықтайды да, сосын оны тізбектен ағытып тастайды. L
индуктивтік арқылы ток кеми ... ... осы ... ... ... Әs = ... ... болып, ол Ленц ережесі бойынша ... ... ... ... ... ... ток I = Еs R- заңы ... ... ... ... Бұл ... \ бойынша (10 -ден I -ге дейін) және t бойынша
(0-ден t –ға ... ...
/ Іо ) = -RL /1 ... ... т - өлшемділігі уақыт болып табылатын тұрақты,
Оиыущыт түрацтысы {релакчацияуацыты) деп атайды. Бұл шама тоқтың өшу
жыл-дамдығын сипаттайды: ... т ... ... тоқтың Q есе
кеі^итіндігін көреміз.
т ... ... ... ... ... баяу түседі. 8.5-суретте
I(t) тәуелділіп-
тоқ күшінің уақыт бойынша кемуі көрсетілген (1 қисық).
8.3-мысал. Тізбекті түйықтаған ... ... ... = 0 ... К кілттітезсағаттілібағытынақарсыбүрап,жоғарғы
қалыптант^менп қалыпқатүсіреміз(8.4,б-сурет). Осылайбіз L индуктивтікке ... ... ... тоқ арта ... да, тағы да ... ... бағытталған өздіі^ индукция э^Қ-К"1
пайда болады. Ом заңы бойынша RI = о + os ? ... ... ... сол ... ... жаңа u = RI - S, du = ... енп-земіз. Осыдан кейін алынған теңдеуді
du/u = -dt/r
мұндағы Іо = £У R - калыптасқан тоқ болып табылады
(t —> оо кетнде). теңдеуден ... ... ... ... ... г ... ... екен. l(t) графигі - тоқ ... ... ... ... ... (2 ... ... индукция.
Өзара индуктивтілік. Бір-біріне өте жуық орналасқан / және 2 ... екі ... ... Егер 1 өтіп ... онда ... контур арқылы Ф2 толық магнит ағыны тудырады, Бұл ағын ... ... I, ... пропорционал болады:
Дәл осылай, егер 2 контур арқылы І2 тоқ өтіп жатса, онда ол / арқылы
магнит ағынын тудырады. L12 және L21 ... ... ... ... деп ... ... ... сан
мәні жағынан бір контурдағы бірлік тоқтың екінші ... ... ... өтіп ... ... ... тең ... анық. L12 және L2I
коэффициенттер контурлардың ... ... және ... ... қатар контурларды қоршап түрған ортаның магниттік
өтімділігіне тәуелді болады. Коэффициенттер L ... ... ... ... ... ... (оны тәжірибе де
дәлелдейді) ферромагнетиктер жоқ кезде L12 және L21 ... ... ... индуктивтіліктің мүндай тамаша қасиеті өзаралық теоремасы деп
аталады. Осы теореманың арқасында Lp және L21 деп ... екі ... ... ... де қояды.
(8.20) теңдіктің мағынасы мынада: кезкелген жағдайда 2 контурдағы тоқ
тудырған контур ... Фг ... ... 2 ... арқылы өтіп жатқан, 1
контурдағы дәл осындай тоқ ... Ф2 ... тең ... Бұл ... ... есептеуде көп жағдайларда тиімділігін көрсетеді.
8.4-мысал. Қайсыбір жазықтықта ... ... ... және 2 ... ... ... (8.7-сурет). Орамдардың радиустары аг ... I тоқ ... ... Егер ах « а 2 ... 2 орам ... ... ағынын табу керек.
Шығарылуы. Ф2 ағынды тікелей есептеу өте ... ... ... өзі ... ... ... ... көп септігін
тигізеді. Шындығында да, сол тоқты 2 орам арқылы жіберейік. ... ... орам ... ... Ф, магнит ағыны а7 жағдайында
оп-оңай табылайын деп тұр: Бұл үшін ... ... В ... ( В = //0І/2а2 ) дөңгелектің 71 aj ауданына ... ... ... сай Oj = Ф2 ... ... болды.
8.5-мысал. I тоғы бар контур тік бұрышты төрт бүрыш түрінде ... ... ... жататын шимайланған жарты жазықтық арқылы
болатын Ф магнит ағынын қалай табуға болады (8.8-сурет)? Бұл ... ... ... бір ... ... деп ... ... I тоқтың магнит өрісінің конфигурациясы күрделі,
сондыктан ф ... ... ... тырыспаймыз. Тағы да өзаралық
теоремасын ... I ... тік ... ... ... емес, жарты
жазықтықтың шекарасы бойымен өтіп, оны шексіздікте ... деп ... ... ... ... ... тудыратын өрісінің кон-
фигурациясы ықшам - ол түзу тоқтың ... ... тік ... ... ф' ... табу ... (онша күрделілігі жоқ интегралдау), Ал
өзаралық теоремасы бойынша ф = ф, есеп шешілді.
Кезде жағдай ... ... ... ... Оны ... ... ... болады.
8.6-мысал. Колемі V болатын ұзын ферро магниттік цилиндрдің екі оралымы
бар (бір-біріне оралған). Бір ... ... ... ... ... — п2 ... бар. Шеттік эффекттерді ескермей, өзара
индуктивтілікті табу керек.
Шығарылуы. (8.18) ... L21 = Ф2 . Бұл ... ... ... 2 ... ... орамдары арқылы ағынды есептеп шығару ... ... Ег р 2 ... N, ... ... ... онда
мұндағы S –цилиндрдің қимасының ауданы. N2 = П21 екендігін ескеріп, 1
-цилиндрдің ұзындығы, Ij тоқ кездегі магниттік ... Ф2 = ... = IS деп ... ... осылай Ь12-ні табамыз:
Соңғы екі өрнекте jux және ju2 ... ... ... де олар 1{ және І2 тоқтарға тәуелді болады), L]2 және L21
бір-біріне тең ... ... ... арасындағы магниттік байланыс контурлардың
біріндегі тоқтың өзгерісі кезінде екінші контурда индукцияның э.қ.к.-нің
пайда болатындығымен білінеді. Бұл ... ... ... деп ... индукция заңына сай, 1 және 2 контурларда пайда
болатын э.қ.к.-тер ... ... ... ... тыныштықта және жақын маңайда ферромагнетиктер
жоқ деп есептеледі.
Өздік индукция құбылысын ескере отырып, мысалға 1 контурдағы тоқ ... да ... ... ... Ом заңы бойынша
болып анықталады, мұндағы 8Х - 1 контурдағы тосын э.қ.к. (индукциялық
э.қ.к.-терден басқа); һх - 1 ... ... Дәл ... теңдеуді
2 контурдағы І2 тоқ үшін де жазуға болады.
Өзара индукция құбылысына трансформаторлардың - тоқтар мен кернеулерді
түрлендіруге арналған ... ... ... ... қатысты: егер екі контурдағы да тоқтардың оң бағыты
кезінде олар бір-бірін магниітін ... ... Ln > 0 , ... L12 < 0. ... ... ... айналып өтудің оң бағытын L12
шамасының өзімізге қажетті таңбасы алдын-ала ... ... ... ... ... ... энергиясы
Тоқтың магнит энергиясы. L индуктивтіліктен және r кедергіден тұратын
мызғымайтын тізбекті э.қ.к.-і 80 болатын тоқ көзіне ... ... арта ... Бұл ... ... Е S ... ... болуына әкеледі.
Ом заңы бойынша RI = £0 + 6., осыдан
Тосын күштердің (яғни 80 ... dt ... ... ... ... ... Бұл үшін жоғарыдағы өрнекті Idt -ға көбейтеміз:
Әрбір мүшенің мағынасын және Әs = -dФ / dt қатынасты ескере отырып,
деп жазамыз. ... ... ... қалыптасуы процесінде, ф ағын
өзгеріп және dO > 0 болса (егер I > р), онда 80 ... ... ... болініп шығатын джоульдік жылудан артық болады екен. Бұл ... ... ... жұмыс) өздік индукция э.қ.к.-іне қарсы ... ... ... dO = 0 ... ... £0 ... ... жұмысы к джоульдік
жылуды бөліп шығаруға ғана кетеді. Сонымен, тоқтың қалыптасуы кезінде ... ... ... ... ... ... ... жалпыламалық сипатта болады. Ол ферромагнетиктер бар кезде
де орындалады.
Енді (бұдан әріде де) ... жоқ деп ... ... ... ... Акос = LI2 /21. Деп ... Тоқтың қалыптасуы
магнит өрісі пайда болатындықтан, Бұл қосымша ... ... ... ... ... ... ... ферромагнетиктер жоқ кезде индуктивтілігі L болатын I тоғы бар
контурдың
энергиясы болады екен.
Бұл энергияны топтың магнит энергиясы немесе топтыц меншікті ... ... ... ... ... (8.24) ... тоқтың магнит
энергиясын индуктивтілік және тоқ арқылы өрнектейді (ферромагнетиктер жоқ
кезде). ... Бұл ... де ... ... электр энергиясы тәрізді,
энергияны тікелей В магнит индукциясы арқылы да ... ... ... ұзын ... үшін ... оның ... өрістің ауытқуларын
ескермейміз (шеттік эффекттерді). мәнін формулаға қойсақ, онда
болатындықтан,
Бұл ... V ... ... тұрған біртекті өpic үшін орындалады
(біздің жағдайымызда соленоид үшін).
Жалпы электромагнетизм ... W ... ... ... В
және Н векторлары арқылы
формула бойынша өрнектеуге болатындығы көрсетіледі. Интеграл астындағы
ернек ... dV ... ... ... ... береді.
Осыдан, электр жағдайындағыдай, магнит энергиясы да магнит өрісі алып
тұрған кеңістікте локалданған (жинақталған) деген ... ... және (8.26) ... ... ... ... ... таралатындығы ... Тоғы бар екі ... ... ... ... в ... ң векторға тәуелділігі сызықтық болатын
орталар үшін, яғни H қатынаста тәуелсіз болатын орталар үшін ... ... (Қ.25) және (8.26) ... тек пара және ... ғана ... ... ... қолдануға болмайды.
Магниттік энергия оң шама.
Индуктивтілікті энергия өрнегінен анықтау. Біз l ... ... ... ағыны мен I тоқтың ... ... ... ... L ... энергия өрнегінен анықтау мүмкіншілігі де бар.
Шындығында да, ферромагнетиктер жоқ кезде (8.26) және (8.24) формулаларды
салыстырудан,
болатындығы ... және ... ... ... және 2 ... ... ... жуық орналастырайық (олардың арасында ... ... болу ... ... ... ... тұрақты э.қ.к. көздері бар
деп есептейміз. t. = 0 ... ... ... ... ... ... ... қалыптаса бастайды да, демек, өздік
индукция э.қ.к-і Ss және ... ... ... Е-х ... ... Осы кезде
тұрақты э.қ.к-дерінің Әs және 8Х -лерге қарсы қосымша атқаратын ... ... ... ... t уақыт ішінде атқарылатын осы жұмысты табайық:
Мүндағы алғашқы екі қосылғышты 1} және І2 тоқ меншікті энергиясы деп,
соңғы ... екі ... ... энергиясы деп атайды. Өзара энергия
меншікті энергиялардай емес, ол алгебралық шама болып табылады. ... ... ... ... ... ... ... өзгеруіне әкеледі.
1, және 1 тоқтары бар екі концентрлік контурлас берілген, тоқтардың
бағыттары 8.10-суретте ... Бұл ... ... ... ... үш ... ... тәуелді, олардың таңбалары екі контурды
оң бағытта айналып
деп аламыз. (8.30) және (8.29) ... жеке ... ... ... ... ... және (8.29) ... маңызды салдарға әкеледі.
1. Екі және одан да көп тоқтар жүйесінің магнит ... ... ... W > 0, ... Мүны W~ JB2dV екендігінен көруге болады, мүнда
интеграл астында оң ... ... ... ... энергия және күштер
Магнит өрісіндегі күштерді анықтаудың ең жалпылама әдісі энергетикалық
болып табылады. Бұл әдіс магнит өрісінің энергиясы өрнегін ... І2 және І2 ... бар екі ғана ... ... ... ... жүмысының тек міне осы бөлігін (индукция және өздік
индукция э.қ.к.-теріне қарсы ... ... ф] және ф ... ... ... болатын және ... ... ... және ... ... ... бөлігін ғана
қарастырамыз:
Бұл формула 8 Амех механикалық жұмысты және одан ... ... ... ... ... негізгі формула болып табылады. Егер орын
ауыстыру процесі кезінде ... ... ... ... ... ... тоқтар өзгеріссіз қалады десек, онда (8.36) формуладан 5 Амех үшін
қарапайымдау өрнектер алуға болады. Соларға тоқтала кетейік.
1. Егер ағындар ... ... фк = const, онда ... ... ф ... ... магнит энергиясының контурлар арқылы ағындардың
түрақты ... ... ... ... ... ... Егер ... түрақты I. = const болса, онда
өсімшесі (8.35)-ке сәйкес э.қ.к.-тердің көздерінің қосымша ... тең, ал бұл ... ... ... ... ... ...

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 15 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 400 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Айнымалы магнит өрiсi12 бет
Электродинамикадағы сақталу заңдары4 бет
Электродинамиканың көрнекілік тәжірибелерінің әдістемесі41 бет
Өздік индукция6 бет
Максвелл теңдеулерінің жүйесі3 бет
Магнит өрісі туралы17 бет
Электр және магнит өрісі ұғымдарының динамикасы64 бет
"Қазақстандағы ветеринария қызметі және ҚР «ветеринария туралы» заңы"6 бет
18.12.00 ж Қазақстан Республикасының «Cақтандыру қызметі туралы» Заңының негізгі мәселелері7 бет
«Қасымханның қасқа жолы», «Есім ханның ескі жолы», Әз Тәуке ханның «Жеті жарғысы». Үндістандағы «Ману заңы»12 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