Магнит өрісі туралы

Электр зарядын қоршаған ортада электростатикалық өріс болатыны сияқты токтарды қоршаған ортада магнит өрісі болады. Магнит өрісі осы өріске әкелінген тоғы бар өткізгішке әсер ететін күш арқылы білінеді. Ток айналасында магнит өрісі болатынын бірінші рет 1820 жылы дат физигі Эрстед тәжірибе жүзінде ашқан. Ол тогы бар өткізгіш маңында магнит стрелкасын қойсақ, стрелканың ток бағытына қарай бұрылатынын байқаған. Магнит өрісін зерттеу үшін тогы бар жазық тұйықталған контур қолданылады. Рамка арқылы ток жүргенде, ол белгілі бір бұрышқа бұрылады. Рамканың айналу бағыты арқылы магнит өрісінің бағыты анықталады. моменті
        
        Тақырып:  Магнит өрісі. Электромагниттік тербелістер. Айнымалы электр тоғы
Магнит өрісі
Электр зарядын қоршаған ... ... өріс ... ... ... ... магнит өрісі болады. Магнит өрісі ... ... тоғы бар ... әсер ететін күш арқылы білінеді. Ток
айналасында магнит өрісі болатынын бірінші рет 1820 жылы дат ... ... ... ... Ол тогы бар ... ... ... стрелкасын
қойсақ, стрелканың ток бағытына қарай бұрылатынын байқаған. Магнит ... үшін тогы бар ... ... ... қолданылады. Рамка арқылы
ток жүргенде, ол белгілі бір ... ... ... ... ... магнит өрісінің бағыты анықталады. моменті
Магнит өрісінің рамканы айналдырушы ... тогы бар ... ... ... ... ... ... контурғы нормаль бірлік вектор,
магнит өрісінің токқа әсер ... ... ... Олай ... ... ... моментіне пропорционал шама
(1.2)
Магнит өрісі магнит индукциясының күш сызықтарымен кескінделеді. ... ... ... және кез ... ... арқылы жүргізілген жанама
индукция векторымен бағыттас болады. Магнит индукция векторының бағытын ... ... ... да анықтауға болады. Өлшем бірлігі тесла (Тл).
Ампердің болжамына қарағанда кез келген денелердің атомдары ... ... ... ... ... болады. Микротоктар
денелер ішінде өзінің магнит өрісін тудырып макротоктардың бағытын өзгертуі
мүмкін. Макроток деп өткізгіш бойымен өтіп ... ... ... ... векторы микротоктар мен макротоктардың біріккен өрісін
сипаттайтын векторлық ... ... ... магнит өрісі кернеулік
векторы деп аталатын шамамен сипатталады. Біртекті ортада
(1.3)
Мұнда - ... ... ... ... ... ... макротоктар магнит өрісінің макротоктарының әсерінен ... ... ... ... Био және ... ... ... әртүрлі пішінді
тұрақты токтың айналасындағы магнит ... ... ... ... ... ... кез келген ... ... ... ... ... ... ... анықтауға болатын
заңдылықты ашты.
Ол заңдылық бойынша J тогы бар өткізгіштің элементінің өрістің бір ... ... ... ... ... ... ... үшін ... Лаплас заңы деп
аталады.
векторы және ... ... ... болып,
индукция сызықтарына жанама болады, бағыты бұранда ережесі ... ... ... ... ток ... ... ... қосындыларын интегралдау арқылы анықтауға болады
.
(1.5) Интегралды өткізгіштің ұзындығы
бойынша аламыз. ... ... ... ... ... өрісін есептеу үшін қолданылуы.
1. ... түзу ... ... ... ... ... ... Өрістің
нүктесіндегі ... ... ... нүктесіндегі ... ... ... ... ... ... ... Суреттен мына қатынастарды жазуға болады: ,
, ... заңы ... ... тұзу ... ... ... үшін ... 1800
дейін өзгереді деп интегралды есептейік:
; ... ... ... центріндегі магнит өрісін анықтау. Мұндай өткізгіштің
барлық элементтері О центрінен бірдей R қашықтықта ... ... ... ... ... ... бағытталады.
Сондықтан (6.4/) ... ... ... бар өткізгішке магнит өрісінің әсер күшін Ампер ... ... ... күшінің ... ... ток ... ... векторының арасындағы бұрыш. Ампер
күшінің бағыты сол қол ... ... ... токтардың өзара әсерлесуі. Өзара әсерлесу күштерін анықтау
үшін бір - бірінен d ара ... ... ... ... түзу
параллель
өткізгіштерде J1 және J2 ... ... ... ... өз
маңында магнит өрісін тудырады да олар Ампер заңы бойынша бір ... ... J1 тогы бар ... магнит өрісіне J2 тогы ... ... онда J1 ... ... ... күштері J2
токтың d элементіне әсер ... ... ... сәйкес J1 ток
тарапынан ал J2 ток ... ... ... ... болса, екі токтың арасындағы әсер күші
(1.9)
Бағыттас параллель токтар ... ... ... ... ... Ток ... өлшем
бірлігі ампер (А) деп вакуумда бір-бірінен 1м қашықтықта орналасқан шексіз
ұзын параллель екі ... ток ... ... ... әрбір метр
ұзындыққа -ға тең күш әсерін туғызатын ток ... ... ... дің мәні ... ... ... ... өрісінде тогы бар өткізгіштің ... ... ... ... ... ... барлық жерде бірдей және
бағыттас болса, мұндай өрісті біртекті магнит өрісі деп ... ... ... векторының күш сызықтары параллель болады. ... ... ... S бет ... ... орналассын. Сонда
магниттік векторының жазық беттің ауданына S көбейтіндісі осы ... ... ... ... деп ... жазық бетке жүргізілген нормаль индукция векторымен ... ... ... ... ... ... Кез келген S бет арқылы
өтетін магнит ағыны мына ... ... ... ... тұйық бет арқылы өтетін магнит ағыны әр уақытта ... ... ... ... ... үшін ... теоремасы деп аталады.
Магнит ағынының өлшем бірлігі Вебер (Вб). 1Вб=1Тл/м2. Бұл ... ... ... ... ... ... магнит индукциясының күш
сызықтарының бір жерден басталып, екінші жерде аяқтала алатындай ... ... ... өрісіндегі тұйық контурдың индукция векторының циркуляциясы деп
мынадай интегралды айтамыз . ... ... ... үшін толық
токтың заңдылық тұжырымдамасы: Кез келген тұйық контур арқылы өтетін магнит
индукция ... ... ... ... ... ... өтетін
токтардың алгебралық қосындысына көбейткенге тең, яғни
(1.12)
мұнда n-контур арқылы өтетін ток саны. Магнит өрісінің ... ... ... тең ... ... ... ... өріс деп атайды.
Магнит өрісінде тогы бар өткізгіш және ... орын ... ... ... ... магнит өрісінде тогы бар өткізгіш еркін
қозғалатын болсын. Магнит ... тогы бар ... ... ... ... күшінің әсерінен жұмыс істелінеді.
Мысалы ұзындығы түзу өткізгіштің бойымен ток өткенде, ... ... ... ... ... ... контур жазықтығына
перпендикуляр. Ток күші мен индукция векторының ... ... ... ... заңы ... . Осы ... ... өткізгіш
арақашықтыққа орын ауыстырған кездегі магнит ... ... ... - ... ... өткен магнит өрісінің ауданы,
екенін ескерсек,
(1.13)
Сонымен, магнит өрісінде тогы бар ... орын ... ... ток күші мен S ауданы арқылы өтетін магнит ағынының көбейтіндісіне
тең болады. Жалпы ... (1.13) ... ... - ... қиып ... ... ... өрісінде тогы бар тұйық контур қозғалады делік. Бұл жағдайда да
Ампер күші әсерінен жұмыс ... ол ... ... - ... жазықтығын бірінші күйінде, - екінші
күйінде тесіп өтіп тұрған магнит ағындары. Тогы бар ... ... ... орын ... ... істелетін жұмыс ток күші мен контур
жазықтығынан өтіп ... ... ... ... ... тең. ... әр түрлі пішінді тұйық контур үшін және ... емес ... үшін ... ... ... зарядқа тигізетін әсері. Магнит өрісі
тек тогы бар өткізгішке ғана ... кез ... ... ... ... ... көптеген эксперименттердің нәтижелері дәлелдейді. Магнит
өрісіндегі әр зарядқа әсер ететін күшті Лоренц күші деп ... ... ... ... - сол ... ... ... Лоренц күшінің
бағыты сол қол ережесі бойынша анықтайды. Лоренц күшінің модулі
(1.14/)
бұрышы -пен ... ... ... күші ... ... қозғалыс жылдамдығына перпендикуляр болады, сондықтан
ол қозғалыстың бағытын ғана өзгетіп, жылдамдық модулін өзгертпейді.
Олай болса ... күші ... ... ... ... энергиясы өзгермейді. Егер қозғалыстағы зарядқа магнит өрісімен
қатар ... ... де әсер ... болса, онда қорытқы ... ... ... ... деп аталады.
Зарядталған бөлшектердің біртекті ... ... ... Зарядталған бөлшектің қозғалыс жылдамдығы ... ... ... бағытталса, , (2.7/) формула бойынша Лоренц ... тең ... да, ... ... түзу ... ... ... қозғалыс жылдамдығы , өріс индукция векторына
перпендикуляр бағытталса, Лоренц күші жылдамдық бағытын өзгертеді де модулі
тұрақты қалады. ... ... ... қозғалады, оның радиусы мына
қатынастан табылады: осыдан
(1.16)
Ал периоды осыған (2.9) ... ... ... ... қозғалыс жылдамдығы , ... ... ... ... ... бөлшектің қозғалу траекториясы
спираль тәрізді болады. Оны екі қозғалыстың нәтижесі деп қарастырсақ:
1) ... түзу ... ... ... жылдамдықпен бір қалыпты шеңбер бойымен қозғалады. Зарядталған
бөлшектердің үдеткіштері деп ... және ... ... ... ... ... ... тогы алынатын және қозғалысқа
басқарылатын қондырғыларды айтады. ... ... ... ... резонансты үдеткіш, циклотрон, фазатрон, синхротрон, синхрофазатрон
т.б. ... ... ... ... ... ... тогы ... магнит өрісін тудырады. Магнит өрісі мен электр ... ... осы ... ... ... ... ток ... бола
ма деген сұрақтың шешімін 1831ж ... ... ... ... ... ... жалғанған катушканың (соленоид) ішіне, тұрақты
магнит салсақ, гальванометр стрелкасының ... ... ... ... ... ... ... бағытқа ауытқиды. Магнитті неғұрлым
тезірек қозғалтса, стрелка соғұрлым ... ... ... ... күш ... тұйық контурды қиып өткенде ток пайда болады, ол
токты индукциялық ток деп атайды. Магниттің ... ... ... ... ... ... тұрақты қойып, соленоидты қозғауға да
болады. Әрі осы пайда болған индукциялық ток, магнит ағынының ... ... ол тек ... ... ... ... ... арқылы
өндіріп алған индукциялық ток осы тізбекте ЭҚК бар екенін көрсетеді. Бұл
ЭҚК ... ... ... ... күші деп ... ... ... арқылы индукциялық ток өндіріп алу құбылысын ... ... деп ... ... ... мәні және ... ЭҚК тек қана магнит ағынының өзгеру ... ... ... ... таңбасын анықтау керек. Магнит ағынының ... оң ... ... ... ал оң ... ... оң бұранда ережесімен анықталады. Бұдан оң нормальдің белгілі бір
бағытын таңдай отырып, біз ... ... ... таңбасын және
контурдағы ЭҚК мен ... ток ... ... ... ... отырып, Фарадей электромагниттік индукция ... ... ... ... пайда болатын индукциялық ЭҚК
шама жағынан сол контурмен шектелген бет арқылы ... ... ... ... тура ... да, бағыты жағынан оған қарама-
қарсы ... ... ... ... ... заңы немесе Фарадей заңы
деп аталады, әрі бұл универсиалды заң.
Мұндағы минус ... ... ... ... өсуі , ... азаюын туғызады, яғни индукциялық тоқтың өрісі ... ... ... ал ... кемуі , ЭҚК туғызады, ағынының
бағыты индукциялық тоқтың өріс бағытымен ... ... Бұл ... таңбасы
орыс ғалымы Ленц ережесінің ... ... Ленц ... ... ... ... болған индукциялық тоқтың
бағытын анықтауға арналған негізгі ереже: тұйықталған контурда пайда болған
индукциялық тоқтың бағыты, контур арқылы ... осы ... ... ... ... кедергі келтіре бағытталады.
Гельмгольц бірінші рет Фарадей заңы энергияның сақталу заңынан ... ... ... Ол АС ... жылжымалы тұйық контур алды.
Контурға ЭҚК -ге тең ток күші ... ... ... ЭҚК
орындайтын жұмысы:
(1.20)
Мынадай екі жағдайды қарастырайық:
1. Тұйық контурға ... ... әсер ... сонда ЭҚК-нің жұмысы түгелімен
жылу бөлуге жұмсалады:
2. ... ... ... магнит өрісінде орналасып, оның күш сызықтары
контур жазықтығына перпендикуляр ... ... ... ... ... бар тұйық өткізгішке күш әсер етеді де соның ... ... ... АС бөлігі қозғалысқа келеді. Осы кезде ... ... ... , ... ... ... ... ток көзінің ЭҚК жұмысы жылу бөліп шығаруға және
контурдың ... АС ... ... ... ... жұмыс
атқаруға жұмсалады:
, яғни ... екі ... да -ге ... ... ... ток ... ... уақытты өте аз етіп алсақ, ток күші өзгеріп үлгере
алмайды:
осыдан , ... ... ... ... үшін ... ... өрісіндегі рамканың айналуы. Электромагниттік индукция
құбылысы механикалық энергияны электр тоғының ... ... ... ... ... жұмыс істеу принципін рамканың
біртекті магнит өрісінде айналуын мысалға ала қарастыруға ... ... ... ... ... бірқалыпты бұрыштық жылдамдықпен
айналсын. Кез-келген уақыттағы рамканың магнит ағыны:
мұндағы ... ... ... ... ... кезінде мұнда айнымалы индукцияның ЭҚК пайда ... заң ... ... ... ең үлкен мәніне ие
болады:
(1.23)
(1.22) және (1.23) ескере былай жазуға болады:
.
Егер біртекті ... ... ... ... ... ... онда рамкада
айнымалы ЭҚК пайда болады, айнымалы ЭҚК гармониялық ... ... ... ... ... ... негізделген.
Электродвигательдер арқылы механикалық энергияларды, электр ... ... ... ... ... тогының жиілігі .
Контурдың индуктивтілігі. Өздік индукция Қандайда бір тұйық контур
арқылы ток жүрсе, оның магнит өрісі осы ... мен ... ... ... ... ... шамасы өзгерсе, онда оның контуры арқылы ... ... да ... ... контурда индукциялық ток пайда болады.
Осындай контур арқылы жүретін ток өзгергенде, контурда ... ... ... ... ... ... деп атайды. Ол электромагниттік
индукцияның бір түрі. Катушкада ток өзгергенде оның ... ... ... ... ... өзінде ЭҚК пайда болады. Оны өздік ... деп ... ... заңы ... ... білеміз, олай
болса магнит ағыны да ... тура ... ... ... ... оны контурдың индуктивтілігі
немесе индукция коэффициенті деп атайды. Өлшем ... . ... ... ... ... ... өтіп жатырған магнит
ағыны мынаған тең: , ... ... ... ... ... (3.6) ... ... табамыз:
(1.25)
Соленоидтың индуктивтілігі орам санына, оның ... ... ... және ... ... ... өзекшесі
жасалған заттың магниттік өтімділігіне ... ... ... ... ... контурдың геометриялық
пішініне, өлшеміне және сонымен қатар ... ... ... ... ... ... заңын пайдалана отырып, өздік
индукцияның ЭҚК анықтаймыз: . Егер ... ... ... ... ... өзгермесе, онда
(1.26)
мұндағы минус Ленц ережесімен түсіндіріледі. Егер ток артса ... ... ... тогы контурдағы негізгі токқа қарсы
бағытталады да,оның өсуін ... Ал ... онда ... ... индукция тогы негізгі токпен бағыттас болады да, кемуін
баяулатады. Өздік индукция тогын экстра ток ... ... ... ... ... орналасқан екі қозғалмайтын
тұйық контур қарастырамыз. Егер бірінші контурда ток жүрсе, онда ... ... ... ағыны екінші контурды кесіп өтеді. Бұдан
(1.27)
мұндағы пропорционалдық ... ... ток ... ... ... ЭҚК ... ... Фарадей заңы бойынша бұл ЭҚК 1-
ші контурдағы тоқтан туған магнит ағынының өзгерісіне тең, ... ... ... .
Дәл жоғарыдағыдай екінші контурда тоқ ... ... онда ... ЭҚК ... ... . Бір ... тоқтың өзгерісінен келесі
контурда ЭҚК пайда болу құбылысын өзара индукция құбылысы деп атайды.
және ... ... ... ... деп ... ... бойынша олар бір-біріне тең:
.
Трансформаторлар. Бір кернеулі айнымалы тоқты екінші басқа ... ... ... ... ... ... ... деп
аталады. Трасформатордың жұмыс істеу принципі өзара индукция ... Ең ... рет ... орыс ... технигі физик
П.Н.Яблочков. Трансформатор болаттан жасалған екі тұйық ... ... ... , орам саны ... ток ... жалғанады. Оның міндеті
өзіне келген айнымалы токты трансформатордың екінші орамына тасымалдау. Ал
екінші орам өзіне келген ... ... не ... не ... орам ... ... өрісінің энергиясы. Бойында ток өтіп жатырған өткізгіштің жан-
жағында магнит өрісі болады, әрі ол ... ... ... болуы немесе
жоғалып кетуі өткізгіште токтың болуына байланысты. Магнит өрісі электр
өрісі ... ... ... ... ... ... ток ... индуктивтілігі контурды алып қарастырамыз. Бұл ... ... ... ... , контурдың бойымен өтіп жатырған
токты өзгертсек, ... ... да ... ... ... ... үшін ... жасау керек: . Магнит ағынын тудыру үшін
істелінген жұмыс: , бұл ... ... ... өрісінің энергиясына
тең:
(1.28)
Соленоидтың магнит өрісін қарастырамыз: , . Бұдан ... ... ... ... ... Соленоидтың ішіндегі магнит өрісі біртекті
және магнит өрісінің энергиясы осы соленоидтың ішінде ... ... ... ... формула тек біртекті магнит өрісі үшін ғана ... ... ... емес ... ... үшін де ... Тек мен сызықты
байланыста болатын орта үшін дұрыс.
Құйынды электр өрісі. ... ... заңы ... ... контур арқылы өтетін магнит ағыны өзгерсе, ол контурда индукциялық
ток пайда болады. Олай ... ... ... () ... ... тек ... күш ... жылулық процесстер мен байланысты
еместігін көрсетеді. Бұл бқгде күштердің тууына ... ... ... ... ... ... ... айнымалы магнит өрісі контурда
өздігінен ток туғыза алмайды, ... ... ... ... ... ... Сондықтан Максвелл мынандай болжам айтты: Айнымалы магнит
өрісі, сол жерде әр уақытта айнымалы электр өрісін туғызады.
Осы ... ... ... ... ... магнит өрісін
тудырған, ал ол айнымалы электр өрісін туғызады. Сонда айнымалы магнит
өрісі ... ... ... ... ... ... , ... -дегі проекциясы. Осы
теңдікке магнит ағынының мына мәнін қойсақ, онда (4.1) былай
жазылады.
(1.32)
Бұл формуланы ... ... ... ... Осы ... ... тудырған, айнымалы электр өрісінің ... ... ... ... тең емес ... Бұл ... ... магниттік
зарядтың жоқ екенін, екіншіден айнымалы электр өрісінің құйынды өріс ... ... ... ... ... құйынды электр өрісі ... ... ток ... қоссақ, бұл системада ток болмайды.
Себебі конденсатордың ... ... ток ... Ал ... ... ток ... ... Онда системада ток болады. Себебі
конденсаторлардың астарларында ... ... ... ... ол ... айнымалы . Өріс бар жерде ток болады, сөйтіп конденсаторлардың
астарлары арқылы ток жүреді. Осы токты ... тогы ... ... ... ... ток ... ... болады.
. ... ... ... зарядтың беттік тығыздығы. Ығысу
векторы .
Конденсатордың астары арасындағы ... ... ;
; ... ... ... ток және ығысу тогы деп ығысу векторының
өзгеру жылдамдығын айтамыз )
Мұндағы -электр өрісінің кернеулігі, -диэлектриктің поляризация
векторы. Бірінші ... ... ... ... ... ал ... поляризация кезіндегі ығысу тогының тығыздығы болады.
Максвелл теңдеулері.Өткен ғасырдың 60-шы жылдары Максвелл электр және
магнит өрістері ... ... ... ... ... ... ... келе электромагниттік өрістің
бірыңғай теориясын ... ... ... ... ... кейін өзінің
электромагниттік теориясын тұжырымдап, оны мынандай төрт теңдеу ... ... ... ... ... көзі ... ... мен қатар айнымалы
магнит өрісінде болатынын көрсетеді.
2.
Бұл теңдеу магнит өрісінің көзі, ток пен қатар, айнымалы ... ... ... ... ... , . Гаусс теоремасы
4. ... үшін ... ... ... жағынан бұл
теңдеу табиғатта магниттік заряд жоқ екенін көрсетеді.
Электрлік ... ... ... үшін, Максвеллдің
макроскопиялық теңдеулерімен қатар Лоренцтің ... үш ... , ... ... ... материалдық теңдеулері дейді. Ол теңдеулер
электрлік құбылыстардың механизмін ... ... ... электр және магнит өрістеріне қатынасты
симметриялы емес. Статционар өріс үшін
, , , ... ... ... өрісі мен магнит өрісі бір-біріне тәуелді емес.
Электр өрісінің көзі тек зарядтар, магнит өрісінің көзі тек ток ... ... ... ... ... ... теңдеулерінің дифференциалдық түрін былай жазуға болады
, , , ... ... пен ... ... ... онда ... интегралдық және дифференциалдық түрлерін бірдей пайдалануға
болады. Ал, кеңістікте заряд пен токтардың орналасуы бір ... ... ... түрі қолданылады. Максвелл теңдеулері электромагнетизм үшін,
механикадағы Ньютон теңдеулеріндей роль атқарады.Электр өрісі мен ... ... ... өріс ... ... ... . Максвеллдің электромагниттік ... ... ... неміс физигі Герц дәлелдеді.
Максвеллдің электромагниттік теориясының үлкен қорытындысы: жарық
дегеніміз ... ... ... ... Максвелл теңдеулері
Галлилей түрлендірулеріне бағынбайды, Лоренц түрлендіруіне де ... және ... ... дегеніміз салыстырмалы ұғымдар. Қай системада
қарауына ... бір өріс ... ... ... ... өрісі бола алады.
Максвелл теңдеулері инерциялық системаларда инвариантты.
6.2 Электромагниттік тербелістер. Айнымалы электр тоғы
Тербелмелі контур. ... ... алу үшін ... ... Тербелмелі контур тізбектей қосылған конденсатор мен
индуктивті катушкадан және ... ... ... ... Идел
Тербелмелі контурда электромагниттік тербеліс алу ... ... ... ток ... ... ... уақытта конденсаторлардың астарларында
энергиясыэлектр өрісі болады, содан ... ... ... ... кілт ... катушкамен қоссақ, конденсатор разрядтала
бастайды да катушканың бойымен ток жүре бастайды. Катушкадағы токтың шамасы
артқан ... ... ... электр өрісі азайып, оның энергиясы
катушкадағы магнит өрісінің энергиясына ауысады. Энергияның сақталу
заңы бойынша, ол
(2.1)
Уақыт ... ... ... ... да, ... ... катушкадағы магнит өрісіне айналады. Одан әрі ток кеми бастайды
да, ... ... ... магнит өрісініңэнергиясы,
конденсатордың ... ... ... ... энергиясына ауысады.
Осы процесстер одан әрі қайталана береді. ... ... ... ... ... ... электрлік тербелісті математикалық маятниктің
тербелісімен салыстыруға болады. Математикалық маятникте, оның потенциалдық
энергиясы мен кинетикалық ... ... ... отырады. Ал сол сияқты
тербелмелі контурды магнит өрісінің энергиясы мен электр өрісінің эенргиясы
өзара алмасып
Енді тербелмелі контур үшін Ом ... ... ... кернеу, конденсатордың ұштарындағы кернеу, ... ... ... э.қ.к.
(2.2/)
, екендігін ескеріп, мынандай ... ... ... ... , ... және (3) ... ... гармоникалық тербеліс жасайды.
(2.5)
;
(2.6)
(5) Томсон формуласы деп аталады. Контурдағы ток ... ... ... ... ... ... ... тербелісі, зарядтың
тербелісін фаза жағынан -ға артық болады. Яғни ток ... ... ... ... астарындағы заряд нольге айналады.
Айнымалы электр тогы.Айнымалы токты квазистационарлық деп те айтуға
болады, яғни ток күшінің лездік мәні ... ... ... ... ... ... ... өте жәй өтеді. Ал ... ... ... ... ... тең жылдамдықпен ... ... ... ... Ом заңы және ... ... ... аралығында тізбектегі токтың бағыты өзгеріп ... ... ... ... ток ... ... біздің елдегі өндірістік
токтың жиілігі Гц, ол токтың бір ... ток көзі мен ... ... ... 50 рет ... отыратындығын көрсетеді..
1. Кернеуі заңдылықпен өзгеретін, айнымалы ток көзіне
жалғанған кедергіні қарастырайық. Ом заңы бойынша (квазистационарлық ... ... - ... амплитудалық мәні. Бұл тізбектегі ток пен кернеудің
арасындағы қатынасты көрсету үшін векторлық диаграмманы ... ... пен ... ... ... ... ... Айнымалы ток көзіне жалғанған индуктивті катушканы қарастырайық.
Тізбектегі ... ... ... ... күші, ; сонда бұл
тізбек үшін Ом заңы былай жазылады,
; , ... ... ... ... түсетін болғандықтан, бұдан
- бұл катушкіге түсетін кернеу ... ... ... оны ... - ток ... ал -реактивті индуктивті кедергі деп
аталады. өрнегін (2.10) өрнекті ... ... (2.9) –ге ... ... ... кернеу
(2.11)
формулаларды салыстыратын болсақ, катушкаға түсетін кернеу , катушка
арқылы өтетін токтан ... ... яғни өзып ... Бұл ... көрсетілген.
3.Айнымалы ток көзіне қосылған конденсаторды қарастырайық.
Конденсаторды айнымалы ток көзіне қосса, онда ... ... ... түскен сыртқы кернеу .
Ток күші ... - ... ... ... ал ... ... деп аталады. . Конденсатордың астарларының арасындағы
кернеудің түсуі.
(2.13)
(2.12) және (2.13) ... ... ... ... ... ... арқылы өтетін токтан - ге кейін қалады. ... ... ... ... ... индуктивті катушка, конденсатордан тұратын айнымалы
токтың тізбегі. ... ... ...
катушкадан, сиымдылығы конденсатордан және ұштары ... ... ... ... ... ток ... болады, ол тізбектегі барлық элементтерге
сәйкес -кернеулер ... ... ... ... резисторға
(), катушкаға () және конденсаторға () түскен ... ... ... ... кернеу мен ток күшінің арасындағы
фазалар айырымын анықтайды. Суреттен көргеніміздей,
(2.14)
Бұл тікбұрышты ... ... ... пайдаланып,
, осыдан ток күшінің амплитудалық мәні
(2.15)
Егер тізбектегі кернеудің өзгеруі ... ... онда ... ... - толық кедергі, реактивті кедергілер деп аталады.
Кернеудің резонансы. Егер ... ... ... ... айнымалы ток тізбегіне тізбектей жалғанса (4-суреттегідей),
(2.17)
онда ток пен кернеудің ... ... ... болады, яғни ток
пен кернеу бірдей фазада өзгереді.
(2.17)-ден жиілік ... ... ... толық кедергісі ең кішкентай мінге ие
болады, әрі ол ... ... ... тең ... ... ... кедергімен анықталады. Әрі мұнда актив кедергіге түскен кернеу тізбекке
берілген сырқы кернеу шамасына тең , ал мен ... ... де, ... ... ... ... ... құбылыс
кернеу резонансы деп, ал жиілік резонанстық жиілік деп аталады.
Кернеу резонансының векторлық ... ... ... резонансы кезінде: , индуктивті катушка мен конденсатордағы
кернеулердің амплитудасы мен резонанстық жиілік мәндерін осы формулаға
қоямыз.
мұндағы ... ... деп ... ... ... контур үшін , катушка мен
конденсатордағы ... ... ... кернеуден көп болады.
Сондықтан кернеу резонансы техникада ... ... ... ... ... ... резонансы. Сыйымдылығы конденсатор мен индуктивтілігі
катушка параллель жалғанған айнымалы ток тізбегін ... ... да ... ... ... өте аз ... деп
аламыз.
Егер берілген кернеу заңымен өзгерсе, онда
тізбек тармағында ток жүреді.
(2.15)- формуладан деп алып, ток ... ... ... ... фазасын анықталады. ,
, ... ... 1L2 ... ... ток күші . (2.15)- ...
деп алып, токтың амплитудасы .
Бастапқы фазасы ,
, ... ... (2.19) пен (2.20) ... 1С2 мен 1L2 ... тармақтарында
екенін көреміз, яғни ... ... ... ... фазада болады.
Сыртқы тізбек үшін ток күшінің амплитудасы:
.
Егер , онда және ... ... ... ... ... ... жақындаған кезде
, параллель жалғанған конденсатор мен катушкаға берілген ток ... тез ... ток ... деп аталады.
Айнымалы токтың қуаты.Токтың қуаты ток күші мен ... ... ... тең.
(2.21)
мұнда , ... ... ... ... ; ... ... отырып
қуаттың лездік мәнін былай жазамыз:
(2.22)
Векторлық диаграммадан , бұдан .
және ... күші мен ... ... мәндері деп аталады.
Ток күші мен кернеудің әсерлік мәндерін ескере отырып, орташа қуатты
былай ... ... ... - ... ... деп аталады. Айнымалы ток
тізбегінде бөлінетін қуат тек қана кернеу мен ток күшіне ғана ... ... ... ... фазалық ығысуға да ... Егер ... ... ... онда , болады.
Егер тізбекте актив кедергі ... , онда , ... ... ... J2 ... * * * * * * * *
* * * * * * * * *
* * * * * * * * *
* * * * * * * * *
* * * * * * *
* * * * * * *
* * * * * * *
* * * * * * *
* * * * * * ...
б) ...
г) ...

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 17 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Айнымалы магнит өрiсi12 бет
Жердің магнит өрісі10 бет
Жердің магнит өрісін зерттеу20 бет
Зарядталған бөлшек магнит өрісі күшейген аймаққа түскенде үделетінін көрсету4 бет
Магнит өрісі3 бет
Магнит өрісі жайлы46 бет
Магнит өрісін оқытудың әдістемесі40 бет
Планетааралық магнит өрісінің құрылысы4 бет
Токтардың өзара әсерi. Бұранда және сол қол ережесi.Магнит индукциясы. Магнит өрiсi9 бет
Электр және магнит өрісі ұғымдарының динамикасы64 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