Физика және астрономия пәніне арналған Білім беру коды және бейіні: Мамандығы

жүктеу/скачать 1.39 Mb.

бет	41/79
Дата	14.10.2022
өлшемі	1.39 Mb.
	#462715

1 ... 37 38 39 40 41 42 43 44 ... 79

Ôèçèêà æ íå àñòðîíîìèÿ ï í³íå àðíàë àí Á³ë³ì áåðó êîäû æ íå áåé³

Магниттiк өрiстiң энергиясы.

Электр тiзбегiн ток көзiне қосқан кезде контурдағы токтың мәнi нөлден бастап артып, өзiнiң қандай да бiр I – ге тең тұрақты мәнiне жеткенше, токтың осы өзгерiсiнен пайда болатын өздiк индукция ЭҚК-iн жеңуге қарсы жұмыс жасалынуы тиiс. Энергияның сақталу заңына сәйкес бұл жасалынған жұмыс энергияның басқа түрiне, яғни осы тұйық контурдың магнит өрiсiнiң энергиясына айналады. Бұл үрдiс механикада жұмыс iстей отырып массасы m – ға тең денеге v – ға тең жылдамдық бергенге ұқсас. Бұл жағдайда дене mυ²/2-ге тең кинетикалық энергияға ие болатыны белгiлi. Осы ұқсастықты пайдалана отырып бiздiң жағдайымыздағы энергияның өрнегiн мына түрде жазуға болады

(1.8)

Бұл өрнекте энергияның мәнi индуктивтiлiк және тiзбектегi ток арқылы анықталған. Бiрақ бұл магнит өрiсiнiң энергиясы болғандықтан оны тiкелей осы өрiстi сипаттайтын шамалар арқылы да жазуға болады. Ол үшiн өрiс туғызып тұрған контурды ұзындығы аса үлкен катушка деп есептесек, өрiстiң бүкiл энергиясы сол катушканың iшiне жинақталады. Ал катушка индуктивiгiнiң L=μμ₀n²Sℓ және магнит өрiсi индукциясының B=μμ₀In екенiн ескерсек, онда (1.8) өрнегiнен

(1.9)

екендiгiн аламыз. Мұндағы μ-ортаның магниттiк өтiмдiлiгi, μ₀- магнит тұрақтысы, S- катушканың көлденең қимасының ауданы, ℓ-катушканың ұзындығы. Ал S·ℓ=V катушканың көлемi екенiн ескерсек, онда энергия тығыздығының, яғни көлем бiрлiгiндегi энергияның мәнi үшiн мынадай өрнектi аламыз:

(1.10)

Дербес жағдайда аса ұзын катушканың магнит өрiсi үшiн алынған осы өрнек өзін қандай токтардың туғызып тұрғанынан байланыссыз кез-келген магнит өрiсi үшiн де орынды болады.
Энергияның сақталу заңына сәйкес, тiзбектегi ток нөлге дейiн кемiген кезде өрiстегi жинақталған энергия қайта бөлiнiп шығады. Оны индуктивтi катушканы ток көзiнен ажыратқан кезде онымен параллель жалғанған шамның жылт етiп жанып өшкенiнен байқауға болады.
Бақылау сұрақтары:
1.Магнит ағыны дегеніміз не?
2.Электромагниттік индукция құбылысы дегеніміз не?

M=

Ток жоқ кезде магнит тілі меридиан жазықтығында орналасады. Тангенс-гальванометрдің орамы арқылы ток жібергенде магнит тілі қайсыбір бұрышқа бұрылады. Осы бұрыштың тангенсі бойынша ердің магнит өрісінің индукциясын біле отырып, өткізгіштегі ток күшін табуға болады.

Катушкаға магнитті енгізгенде, сосын оны суырып алғанда, гальванометр тілі ауытқиды. Магнитті сұғу және суыру кезіндегі тілдің қозғалыс бағыты қарама-қарсы. Бұл мндукция тогының бағыты өзгереді деген сөз.

Тілдің ауытқуы магнитті енгізу және шығару жылдамдығы неғұрлым көп болса, соғұрлым үлкен. Сонымен қатар ток күшінің кіретін және шығаратын магниттер санына тура пропорционал болатыны анықталды. Егер магнитті катушкаға баяу енгізсек, онда ток күші магнитті кенеттен енгізгенге қарағанда аз болады.

Жолақ магнитті тогы бар катушкамен алмастырсақ және бірінші катушканың ұштарын гальванометрге жалғап, екінші катушка арқылы ток жіберсек, онда токтың қосып ажыратқанда және реостат арқылы ток күшін арттырып-азайтқанда, гальванометрдің тілі ауытқиды. Токты қосқанда және ажыратқанда , катушкаларды жақындатқанда гальванометрдің тілі бір жаққа, ал токты ағытқан кезде немесе азайтқан кезде немесе катушкларды бір-бірінен алыстатқанда ол басқа жаққа ауытқиды.
3.Индукциялық тоқтын бағыты қалай анықталады?
4.Электромагниттік индукция заңы қалай тұжырымдалады?
5.Электромагниттік индукция заңында неліктен ‘минус’ таңбасы тұр?
6.Тыныштықтағы өткізгіште индукциялық тоқтың тууына себеп болатын бөгде күштердің табиғаты кандай?
7.Электромагниттік индукция заңы тоқ күші емес,тек ЭҚК-і үшін
тұжырымдалатыны неліктен?
8.Өздік индукция дегеніміз не?
9.Өткізгіштің индуктивтігі дегеніміз не?
10.Өздік индукцияның ЭҚК-і неге тең?
11.Тоқ тудыру үшін тоқ көзі неліктен энергия жұмсауы тиіс?
12.Электр тоғының энергиясы неге тең болады?

Есеп шығару үлгілері:

жүктеу/скачать 1.39 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 37 38 39 40 41 42 43 44 ... 79