Mustaqil ish guruh: Bajardi: Qabul qildi: Navoiy-2023 mavzu: Elektromagnit induksiya hodisasi va qonuni

NAVOIY DAVLAT KONCHILIK VA TEXNOLOGIYALAR UNIVERSITETI
__________________________________________ FAKULTETI

____________________________________________
fanidan

MUSTAQIL ISH


Guruh: _________________________
Bajardi: _________________________
Qabul qildi: ______________________

Navoiy-2023

MAVZU: Elektromagnit induksiya hodisasi va qonuni.


Reja:

1. 
   Elektromagnit induksiya hodisasi.
   
2. 
   Faradey tajribalari.
   
3. 
   Lens qonuni.
   
4. 
   Elektomagnit induksiyaning asosiy qonuni.
   
5. 
   O`zinduksiya hodisasi. Solenoid induktivligi.
   
   
   

Daniyalik olim G. Ersted 1820-yilda tokning magnit ta`sirini aniqlagandan so`ng ingliz fizigi M. Faradey bu kashfiyot bilan tanishgach, shunday xulosaga keladi: modomiki, berk o`tkazgich bo`ylab oqayotgan tok magnitni harakatga keltirar ekan, magnitning harakatlanishi ham berk o`tkazgichda tok hosil qilishi kerak. Bu xulosaning to`g`riligini Faradey 1831-yilda ko`p tajribalar asosida tasdiqlaydi. U magnit maydonda berk kontur ilgarilanma harakat qilganda yoki burilganda, shuningdek, qo`zg`almas kontur ma`lum vaqt davomida o`zgaruvchan magnit maydonda turganda konturlarda tok hosil bo`lishini aniqladi. Magnit maydonning o`zgarishi tufayli berk konturda hosil bo`ladigan tok induksion tok, hodisaning o`zi esa elektromagnit induksiya deb ataladi. Induksion tokni hosil qiluvchi elektr yurutuvchi kuch induksion elektr yurituvchi kuch (E.Yu.K) deb yuritiladi. 2. Faradey tajribalari. Faradeyning induksion tok hosil bo`lishining shartlarini aniqlashga doir tajribalarini ko`rib chiqamiz.

1-tajriba: Agar magnit kontur ichiga kiritilsa yoki konturdan chiqarilsa, berk konturda tok induksiyalanadi; magnit g`altakka yaqinlashtirilganda galvanometer strelkasi bir tomonga og`adi (g`altak ichidagi magnit oqimi orta boradi), magnitni g`altakdan uzoqlashtirilganda esa (magnit oqimi kamayib boradi) strelka boshqa tomonga og`adi, ya`ni magnit induksiya oqimining ortishi yoki kamayishi bilan induksion tokning yo`nalishi o`zgaradi. Demak, magnit induksiya oqimining o`zgarishi natijasida induksion tok hosil bo`lar ekan. Magnit qancha kuchli, uning harakati qancha tez va g`altakdagi sim o`ramlar soni qancha ko`p bo`lsa, induksion tok kuchi ham shuncha katta bo`ladi. Agar magnitni berk g`altak yaqiniga yoki hatto g`altak ichiga joylashtirsak, magnit qo`zg`almaganda induksion tok hosil bo`lmaydi. Bundan, berk konturda induksion tok hosil qilish uchun birgina magnit maydonning bo`lishi yetarli bo`lmay, balki magnit harakatlanishi, ya`ni magnit maydon o`zgarishi kerak, degan xulosa kelib chiqadi.
2-tajriba: Bir g`altak va ko`p sim o`ramli ramka yonma-yon qo`yib, ramka uchlarini galvanometrga, g`altakning uchlarini tok manbayiga kalit, reostat orqali ulaylik . G`altakdagi magnit maydonni doimiy deb olsa bo`ladi. Ikkita usul ko`ramiz:
1-usul: Ramka qo`zg`almas, va magnit manbayini qo`zg`almas ramkaga yaqinlashtiriladi, natijada magnit kuch chiziqlari kontorni kesib o`ta boshlaydi. G`altakni ramkaga yaqinlashtirilganda galvonometr strelkasi bir tomonga og`adi. Agar g`altakni ramkadan uzoqlashtirilsa galvonometr strelkasi boshqa tomonga og`adi. Demak, magnit maydon kuch chiziqlari ramkani kesib o`tib unda tok hosil qilyapti. Bu tokni induksion tok deyiladi. 2-usul: Ramka biror tezlik bilan g`altakka yaqinlashtiriladi yoki uzoqlashtiriladi. Bu usulda ham induksion tok hosil bo`ladi. Tajriba usullarini tahlil qilsak, 2-usulda magnit kuchlari ro`l o`ynaydi. Sababi ramka biror tezlik bilan magnit maydonga kiritila boshlasa, ramkadagi elektronlar ham o`sha tezlikda magnit maydonga yaqinlashadi. Magnit maydon esa Lorens kuchi bilan elektronlarga ta`sir qila boshlaydi: 𝐹⃗ = 𝑞[𝑣⃗ ∗ 𝐵⃗⃗] (2.1) Magnit kuchlar ramkada induksion elektr tokini hosil qilib, bu kuchlar chet kuchlar vazifasini bajaradi. Chet kuchlar esa chet kuchlar maydonini hosil qilib. Bu maydon elektronlarni o`tkazgich ichiga harakatga keltiradi va ramkada tok oqa boshlaydi. 1-usulda tokli g`altak magnit tomon yaqinlashtirilsa yoki uzoqlashtirilsa magnit maydon harakatdagi zarraga ta`sir qila boshlaydi. Bunda Lorens kuchi yo`q. Demak, boshqa chet kuchlar bo`lishi kerak. G`altak ramka tomon yaqinlashganda ramkada uyurmali elektr maydon hosil qiladi. Uyurmali elektr maydonlarni kuchi chet kuch hosil qiladi. Bularni Faradey va Maksvell o`zlarini ishlarida ko`rsatgan. Bu usulda 𝐸⃗⃗ − maydon bo`ladi, bu maydon uyurmali bo`ladi. Uyurmali maydon magnit oqimini o`zgarishi tezligi hisobiga vujudga keladi. Bu uyurmali maydon uchun sirkulatsiyani yozsak: ∮ 𝐸⃗⃗𝑑𝑙 ⃗ = − 𝜕Ф 𝜕𝑡 (2.2) Oqimni o`zgarishi bo`yicha 𝜕Ф 𝜕𝑡 bo`yicha sodir bo`ladi. Bu yerda xususiy hosila ramkani qo`zg`almasligini bildiradi. Agarda Ф magnit oqimini induksiya o`zgarishi bilan bog`lasak, unda ma`lumki ramkani kesib o`tayotgan oqim: Ф = ∫ 𝐵⃗⃗𝑑𝑆⃗ (2.3) (2.3) ifodani (2.2) ifodaga qo`ysak, ∮ 𝐸⃗⃗∗ 𝑑𝑙 ⃗ = 𝜕 𝜕𝑡 ∫𝐵 𝑑𝑆 = − ∫ 𝜕𝐵 𝜕𝑡 𝑑𝑆 (2.4) Bu yerda uyurmali magnit maydon hosil bo`ladi. Prezentatsiyaga murojaat qiling! 3. Lens qoidasi. 1833-1834-yillarda rus olimi E. X. Lens ko`p tajribalar o`tkazgan. U tajribalar asosida magnit qutbini g`altakka yaqinlashtirilganda g`altakning magnitga yaqin uchida shu qutb bilan bir xil qutb hosil bo`lishini (3-a, v rasmlar), magnitning qutbini g`altakdan uzoqlashtirilganda esa g`altakning magnitga yaqin uchida boshqa simli (qaramaqarshi) qutb hosil bo`lishini aniqladi (3-b, g rasmlar). Bundan induksion tokning magnit maydoni magnitning harakatiga qarshilik qilishi ko`rinadi. 3-rasm. Tajribalar natijalarini umumlashtirib, Lens induksion tok yo`nalishini aniqlash qonunini topdi. Bu qonun uning sharafiga Lens qonuni deb atalib, quyidagicha ta`riflanadi: har doim induksion tokning magnit maydoni tokning o`zini yuzaga keltirgan magnit induksiya oqimining o`zgarishiga qarshi ta`sir ko`rsatadi. O`tkazgichda hosil bo`lgan induksion tokning yo`nalishi o`ng qo`l qoidasidan foydalanib aniqlanadi. Agar o`ng qo`limizni magnit maydonda magnit induksiya vektori kaftimizga kiradigan qilib, 900 ga kerilgan bosh barmog`imizni esa o`tkazgichning harakat yo`nalishini ko`rsatadigan qilib tutsak, u holda yozilgan to`rtta barmog`imiz induksion tokning yo`nalishini ko`rsatadi ( 4-rasm). 4. Elektomagnit induksiyaning asosiy qonuni. Faradey ko`pgina tajribalar natijasida elektromagnit induksiyaning asosiy miqdoriy qonunini topdi. Ammo hozir biz bu qonunning Maksvell keyinroq bergan boshqacha ta`rifini ko`rib chiqamiz. Elektromagnit induksiya E.Yu.K ning paydo bo`lishiga sabab magnit oqimning o`zgarishidir. Maksvell hamma hollarda ham elektromagnit induksiya E.Yu.K kontur bilan chegaralangan yuz orqali magnit oqimning o`zgarish tezligiga proporsional deb topdi, ya`ni 𝜀 = 𝑓 𝑑Ф 𝑑𝑡 (4.1) Bunda, 𝑓 − proporsionallik ko`paytuvchisi bo`lib, u birliklarning tanlanishiga bog`liq. SI birliklar sistemasida E.Yu.K. volt, vaqt esa sekund hisobida o`lchanadi. Elektromagnit induksiya qonunidan esa magnit oqim birligi veberni aniqlashda foydalaniladi. Bu birlik shunday tanlab olinadiki, 𝑓 ko`paytuvchi birga aylansin. Induksiya E.Yu.K. ning kattaligi va ishorasini quyidagi formula bilan ifodalash mumkin: 𝜀 = − 𝑑Ф 𝑑𝑡 (4.2) Bu formula elektromagnit induksiyaning asosiy qonunini Maksvell bergan shaklda ifodalaydi. Bu formuladagi minus ishora Lens qonuniga mos keladi. Buni misolda tushuntiramiz. Normalning musbat yo`nalishi magnit induksiya yo`nalishi bilan mos tushsin (5-rasm). Unda kontur orqali oqimmusbat bo`ladi. Tokning musbat yo`nalishi normal yo`nalishining tanlanishi bilan aniqladi va 5-rasmda punktir bilan ko`rsatilgan. Agar endi magnit maydon ortsa, ya`ni 𝑑Ф 𝑑𝑡 > 0 bo`lsa, unda (4.2) ga ko`ra 𝜀 < 0, binobarin I