Білім беру бағдарламасы 6В01505 Физика-информатика
Әдебиет[1-11] №20 дәріс
жүктеу/скачать 2.12 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Дәріс мазмұны: Контурдың индуктивтілігі. Өздік индукция
- Өзара индукция құбылысы
- Магнит өрісінің энергиясы
| Әдебиет[1-11]
№20 дәріс Тақырып: Өздік индукция және өзара индукция Дәрістің мақсаты:Өздік индукция және өзара индукция заңдарымен танысу Дәріс мазмұны: Контурдың индуктивтілігі. Өздік индукция Қандайда бір тұйық контур арқылы ток жүрсе, оның магнит өрісі осы контур мен шектелген ауданды қиып өтеді. Контурдағы токтың шамасы өзгерсе, онда оның контуры арқылы өтетін магнит ағыны да өзгереді. Сондықтан контурда индукциялық ток пайда болады. Осындай контур арқылы жүретін ток өзгергенде, контурда индукциялық токтың пайда болуын өздік индукция құбылысы деп атайды. Ол электромагниттік индукцияның бір түрі. Катушкада ток өзгергенде оның магнит өрісі де өзгереді, демек катушканың өзінде ЭҚК пайда болады. Оны өздік индукциялық ЭҚК деп атайды. Био-Савар-Лаплас заңы бойынша екенін білеміз, олай болса магнит ағыны да тоққа тура пропорционал, яғни (1.24) Мұндағы -пропорционалдық коэффициент, оны контурдың индуктивтілігі немесе индукция коэффициенті деп атайды. Өлшем бірлігі . Шексіз ұзын соленоидтың индуктивтілігін табайық. Соленоидтан өтіп жатырған магнит ағыны мынаған тең: , -бірлік ұзындықтағы орамдар саны. Бұл формуланы (3.6) қойып, индуктивтілікті табамыз: (1.25) Соленоидтың индуктивтілігі орам санына, оның ұзындығына, көлденең қимасының ауданына және сонымен қатар соленодттың өзекшесі жасалған заттың магниттік өтімділігіне байланысты. Контурдың индуктивтілігі, өткізгіштің кедергісі сияқты контурдың геометриялық пішініне, өлшеміне және сонымен қатар ортаның магниттік өтімділігіне байланысты. Өздік индукция құбылысына Фарадей заңын пайдалана отырып, өздік индукцияның ЭҚК анықтаймыз: . Егер контур деформацияланбаса және магниттік өтімділігі өзгермесе, онда (1.26) мұндағы минус Ленц ережесімен түсіндіріледі. Егер ток артса онда кемиді. Өздік индукция тогы контурдағы негізгі токқа қарсы бағытталады да,оның өсуін баяулатады. Ал болса, онда болады. Бұл жағдайда индукция тогы негізгі токпен бағыттас болады да, кемуін баяулатады. Өздік индукция тогын экстра ток дейді. Өзара индукция құбылысы Бір-біріне жақын орналасқан екі қозғалмайтын тұйық контур қарастырамыз. Егер бірінші контурда ток жүрсе, онда осы ток тудырған магнит ағыны екінші контурды кесіп өтеді.Бұдан (1.27) мұндағы пропорционалдық коэффициент. Контурдағы ток өзгерсе, онда екінші контурда ЭҚК пайда болады. Фарадей заңы бойынша бұл ЭҚК 1-ші контурдағы тоқтан туған магнит ағынының өзгерісіне тең, бірақ бағыты жағынан қарама-қарсы: . Дәл жоғарыдағыдай екінші контурда тоқ өзгеретін болса, онда бірінші контурда ЭҚК пайда болады: . Бір контурдағы тоқтың өзгерісінен келесі контурда ЭҚК пайда болу құбылысын өзара индукция құбылысы деп атайды. және пропорционалды коэффициенттерін, контурлардың өзара индуктивтіліктері деп атайды. Есептеулер бойынша олар бір-біріне тең: . Трансформаторлар. Бір кернеулі айнымалы тоқты екінші басқа кернеулі айнымалы токқа түрлендіретін электр техникалық құрал трансформаторлар деп аталады. Трасформатордың жұмыс істеу принципі өзара индукция құбылысына негізделген. Ең бірінші рет құрастырған орыс электр технигі физик П.Н.Яблочков. Трансформатор болаттан жасалған екі тұйық өзекшеден тұрады. Алғашқы орамы , орам саны айнымалы ток көзіне жалғанады. Оның міндеті өзіне келген айнымалы токты трансформатордың екінші орамына тасымалдау. Ал екінші орам өзіне келген айнымалы токты не күшейтеді, не әлсіретеді. Ол орам санына байланысты. Магнит өрісінің энергиясы Бойында ток өтіп жатырған өткізгіштің жан-жағында магнит өрісі болады, әрі ол магнит өрісінің пайда болуы немесе жоғалып кетуі өткізгіште токтың болуына байланысты. Магнит өрісі электр өрісі сияқты энергия тасымалдаушы болып табылады. Бойыннан ток өтіп жатырған индуктивтілігі контурды алып қарастырамыз. Бұл контурмен өтіп жатырған магнит ағыны , контурдың бойымен өтіп жатырған токты өзгертсек, магнит ағыны да өзгереді. Бірақ магнит ағынын өзгерту үшін жұмыс жасау керек: . Магнит ағынын тудыру үшін істелінген жұмыс: , бұл жұмыс контурдағы магнит өрісінің энергиясына тең: Соленоидтың магнит өрісін қарастырамыз: , . Бұдан және пайдаланып,энергияны табамыз . Мұндағы соленоидтың көлемі. Соленоидтың ішіндегі магнит өрісі біртекті және магнит өрісінің энергиясы осы соленоидтың ішінде тұрақты көлемдік тығыздық арқылы бөлінеді: Бұл формула тек біртекті магнит өрісі үшін ғана емес, сонымен қатар біртекті емес магнит өрісі үшін де дұрыс. Тек мен сызықты байланыста болатын орта үшін дұрыс. Фуко тоқтары. Индукциялық тоқтар сызықтың контур деп қарауға жатпайтын, тұтас шомбал өткізгіштерде де қоза алады. Осындай тоқтар Фуко тоқтары немесе құйынды тоқтар деп аталады. Өзін - өзі тексеру сұрақтары: Құйындық токтар. Фуко токтары, қолданылуы Скин –эффект Өздік және өзара индукция Индуктивтік Магнит өрісінің энергиясы және энергия тығыздығы жүктеу/скачать 2.12 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|