Тоқтың магнит өрісінің энергиясы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

Өздік индукция. Индуктивтік.
Егер катушка арқылы айнымалы ток жүріп жатса, онда катушканы тесіп
өтетін магнит ағыны өзгереді. Соның арқасында айнымалы ток өтіп жатқан
өткізгіштің өзінде индукцияның ЭҚК-і пайда болады. Бұл құбылыс өздік
индукция деп аталады.
Өздік индукция. Өздік индукция кезінде өткізгіш контур екі түрлі роль
атқарады: онымен индукцияны тудыратын ток өтеді және оның өзінде индукция
ЭҚК-і пайда болады. Ленц ережесі бойынша токтың арту сәтінде қүйынды электр
өрісінің кернеулілігі токқа қарсы бағытталады. Демек, осы мезетте құйынды
өріс тоқтың артуына кедергі жасайды. Керісінше, токтың төмендеу мезетінде
құйылады өріс оны демеп отырады.
Осының арқасында, тұрақты ЭҚК-інің көзі бар тізбекті тұйықтаған кезде
ток күшінің белгілі мәні бірден тағайындалмайды, бірте-бірте, уақыт бойынша
тағайындалады.
Екінші жағынан, көзді ағытқан кезде, тұйықталған контурлардағы ток
бірден өшпейді. Осы кезде өздік индукцияның пайда болатын ЭҚК-і көздің ЭҚК-
інен артық бола алады, себебі көзді ағытқан кезде тоқтың және оның магнит
өрісінің өзгерісі өте тез өтеді.
Өздік индукция құбылысын қарапайым тәжірибелерде бақылауға болады. 14-
суретте бірдей екі шамның параллель қосылған схемасы көрсетілген. Олардың
біреуін көзге К резистор арқылы, ал екіншісін темір өзегі бар катушкамен
тізбектей қосады.
Кілтті жапқан кезде бірінші шам бірден дерлік жарқ ете түседі, ал
екінші шам — сәл қалыс қалып жанады. Бұл шамның тізбегіндегі индукцияның
ЭҚК-інің шамасы үлкен, сол себептен ток өзінің максимал мәніне бірден
жетпейді.
Ажыратылған кезде өздік индукцияның ЭҚК-і пайда болуын схема түрінде
15-суретте көрсетілген тізбектегі тәжірибеден бақылауға болады. Кілтті
ашқан кезде b катушкада бастапқы токты демеп тұратын өздік индукцияның ЭҚК-
і пайда болады. Нәтижесінде ажырату мезетінде гальванометр арқылы
ажыратылғанға дейінгі бастапқы токқа қарсы бағытталған (оң жақтағы) жебеше
ток өтеді, сол жақтағы жебеше ажыратқан кезде пайда болған токтың күші кілт
жабық кезде гальванометр арқылы өтіп жатқан тоқтан артық болуы мүмкін. Бұл
дегеніміз өздік индукцияның ЭҚК-і элементтер батареясының ЭҚК-інен артық
болады деген сөз.
Өздік индукция мен инерцияның арасындағы ұқсастық. Өздік индукция
құбылысы механикадағы инерцияға ұқсас болады. Мәселен, инерцияның арқасында
дене күштің әсерінен белгілі жылдамдыққа бірден жетпейді, бірте-бірте
жетеді. Тежегіш күш шамасы қаншалықты болса да, денені бірден тежеп,
тоқтата алмаймыз. Дәл осы тәрізді өздік индукцияның арқасында, тізбекті
тұйықтағанда ондағы токтың күші белгілі мәнге бірден жетпейді, бірте-бірте
артып отырады.
Ток көзінен ағытқан кезде де тоқты бірден тоқтатпаймыз. Тізбектің
кедергісіне қарамастан, өздік индукция тоқты біршама уақыт ұстап отырады.
Одан әрі, дененің жылдамдығын арттыру үшін, механика заңдары бойынша
жұмыс атқару қажет. Тежелу кезінде дененің өзі жұмыс атқарады. Дәл осы
тәрізді тоқты алу үшін құйындық электр өрісіне қарсы жұмыс атқару қажет, ал
ток жоғалып кеткен кезде осы өрісіміз оң жұмыс атқарады.,
Индуктивтік. Токтың тудыратын магнит өрісінің индукциясы векторының В
модулі ток күшіне пропорционал болады. Ф магнит ағыны Б-ға пропорционал
болатындықтан, Ф- В - I болады.
Демек,
Ф = LI
болады, мұндағы b — өткізгіш контурдағы ток пен осы контурды тесіп
өтіп жатқан магнит ағынының арасындағы пропорционалдық коэффициенті. b
шамасын контурдық индуктивтігі немесе оның өздік индукция коэффициенті деп
атайды.
Электромагниттік индукция заңын және (1.7) өрнекті пайдаланып мына
теңдікке келеміз:

Егер контурдың пішіні өзгеріссіз қалады және ағын тек ток күшінің
өзгерісінің арқасында ғана өзгереді деп есептейтін болсақ, онда (1.8)
формуладан индуктивтік сандық, мәні жағынан ток күшін 1 с ішінде 1 А-ге
өзгерткен кезде контурда пайда болатын өздік индукцияның ЭКҚ-іне тең
болатын физикалық, шама екендігі шығады. Индуктивтік электр сыйымдылық
тәрізді геометриялық факторларға — өткізгіштің мөлшерлеріне және оның
пішініне тәуелді болады, бірақ өткізгіштегі ток күшіне тікелей тәуелді
емес. Өткізгіштің геометриясымен қатар, ивдуктивтік өткізгіш орналасқан
ортаның магниттік қасиеттеріне де тәуелді болады.
SI жүйесінде ивдуктивтіктің бірлігі г е н ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.