Электромагниттік индукция заңын есептер шығаруда қолданады; Механикалық және магнит өрісінің энергиялары арасындағы сәйкестікті жүргізеді
Электромагниттік индукция құбылысы
Электромагниттік индукция құбылысының ашылуы тосыннан болған жоқ. М.Фарадей өткізгіштің айналасында магнит өрісі туындаса, онда кері про цесс те болуы керек деп есептеді.
Заманауи құралдарды қолдана отырып, тұйықталған өткізгіште қандай жағдайда индукциялық ток пайда болатынын анықтау қиын емес. Гальванометрге жалғанған шарғыға енгізілген магнитті қозғасақ, гальванометр көрсеткішінің өзгергенін байқауға болады, бұл индукциялық токтың пайда болғанын білдіреді (1, а-сурет). Магнитті алған кезде тілше қарамақарсы бағытқа ауытқиды, өткізгіштегі ток өзінің бағытын өзгертеді (1, ә-сурет). Егер магнит шарғыға қатысты қозғалмаса, гальванометр тілшесі нөлді көрсетеді, шарғыда ток болмайды (1, б-сурет).
а) υ ә) υ б)
1-сурет. Индукциялық токтың күші мен бағыты магниттің қозғалыс жылдамдығы мен бағытына тәуелді
Магниттің шарғыға қатысты орын ауыстыруы оны тесіп өтетін күш сызықтары санының өзгеруіне алып келеді, магнит айналасында күш сызықтары тығызырақ болады (2-сурет). Демек, өткізгіш айнымалы магнит өрісінде болса ғана, онда индукциялық ток пайда болады.
2-сурет. Жолақ магниттің
магнит өрісі біртекті емес
Айнымалы тогы бар шарғыға қуаты аз шаммен тұйықталған өткізгіш контурды шарғы мен контурдың осьтері бір сызықтың бойында жататындай етіп жақындатамыз (3-сурет). Шам жарқырай бастайды, мұнда шарғы мен
контурды бірбіріне қатысты қозғалтудың қажеті жоқ.
Тұйықталған өткізгіш контурда электромагниттік индукция құбылысы мынадай шарттар болғанда байқалады:
Егер тұрақты магнит өрісіндегі контур қозғалысы нәтижесінде оны тесіп өтетін магнит өрісінің күші сызықтарының саны өзгеретін болса;
Егер контур айнымалы магнит өрісінде тынық тықта тұрса.
3-сурет. Айнымалы магнит өрісінде орналасқан тұйықталған контурда индукциялық токтың пайда болуы
Магнит өрісі күш сызықтарының тығыз болуы оның күштік сипатын, яғни магнит индукциясын анықтайды. Контурды тесіп өтетін магнит өрісі сызықтарының саны магнит ағынын сипаттайды.
Контурды тесіп өтетін магнит ағынын үш тәсілмен:
жоғарыда айтылғандай өрістің магнит индук циясын кеміту және арттыру арқылы;
контурдың ауданын өзгерту арқылы, мысалы, ра маның қозғалмалы қабырғасының өзгеруі немесе сыртқы күштердің әсерінен рама пішінінің өз геруі арқылы (4-сурет).
магнит өрісіндегі контурдың оны тесіп өтетін сызықтар саны өзгеретіндей айналуы арқылы түрлендіруге болады (5-сурет).
4-сурет. Тұйықталған контур ауданын өзгерту арқылы магнит ағынын өзгерту
|
5-сурет. Раманың айналу нәтижесінде тұйықталған контур арқылы магнит ағынының өзгеруі
|
Магнит ағынын өзгерту тәсілдеріне байланысты, оны есептеу формуласын жазамыз:
Ф = BScosα, (1)
мұндағы Ф − контурды тесіп өтетін магнит ағыны, B − өрістің магнит индукциясы, S − раманың ауданы, α − раманың ауданына түсірілген нормаль мен магнит индукциясының арасындағы бұрыш.
Магнит ағынының ХБЖдағы өлшем бірлігі 1 вебер, ол электр және магнит өрістері саласында көп еңбек еткен неміс физигі Вильгельм Вебердің құрметіне аталған. [ Ф] = 1 Вб = 1 Тл · м 2.
Достарыңызбен бөлісу: |