O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi o‘rta maxsus, kasb-hunar ta’limi markazi a. G. G‘aniyev, A. K. Avliyoqulov

Magnit disklari va ularning  qo‘llanilishi. Magnit disklaridan

kompyuterlarning ishchi xotirasi sifatida foydalanishdan tashqari,

ma’lumotlarni bir kompyuterdan ikkinchisiga o‘tkazish va ma’lumotlarni

saqlash uchun ham  foydalaniladi. U go‘yoki kompyuterning qo‘shimcha

xotirasi sifatida ham xizmat qiladi. Asosan 5,25 va 3,5 duymli disklardan

foydalaniladi.  5.25  (133 mm)  duymli  disketalar  maxsus  o‘qish

168- rasm.

magnit lenta

magnit  maydon

Ferromagnetik

www.ziyouz.com kutubxonasi

331

qurilmasida o‘qiladi va shuning uchun keng  tarqalmagan. Hozirgi

paytda 3,5 duymli (89 mm) disketalar keng tarqalgan bo‘lib, ularning

hajmi 0.72, 1.44, 2 va 2.88 Mbayt bo‘ladi. 360 Kbaytli disk 2 intervalda

bosilgan 200 betli ma’lumotni saqlashi mumkin.

Programmalarning kundan-kunga murakkablashishi va hajmi oshi-

shi bilan ularni saqlash uchun maxsus disklarni yaratish zarurati

tug‘ildi. Shuning uchun ham lazerli SD-ROM disklari yaratildi. Hozirgi

paytda eng ko‘p qo‘llaniladigan disklar 2,5 duymli va hajmi 1 Gbayt

bo‘lgan disklardir.

Sinov savollari

1. Òovush va tasvirni yozib olishning nima ahamiyati bor? 2. Òovush va

tasvir nimada yozib olinadi? 3. Magnit lentalari yoki disklari qanday

tuzilgan? 4. Òashqi maydon magnit tayoqchalariga qanday ta’sir ko‘rsata-

di? 5. O‘qish jarayoni qanday kechadi? 6. Magnitofonning ish prinsipini

tushuntiring. 7. Elektromagnetikning vazifasi nimadan iborat? 8. Yozuvchi

kallakda  qanday  jarayon  ro‘y  beradi?  9.  Eshittiruvchi  kallakda-chi?

10. Dastlabki EHM ning xotiralari qanday bo‘lgan? 11. Magnit lentasidan

xotira sifatida foydalanishning qanday noqulayliklari mavjud? 12. Hozirgi

EHM ning xotiralari nimalardan iborat? 13. Hozirgi paytda qanday xotira-

li kompyuterlardan foydalaniladi? 14. Magnit disklari nima uchun kerak?

15. Zamonaviy disklarning xotirasi qancha?

Masala yechish namunalari

1 -  m a s a l a .  Ikkita cheksiz uzun, to‘g‘ri, parallel o‘tkazgich-

lardan qarama-qarshi yo‘nalishlarda 50 A va 100 A tok oqadi. Agar

o‘tkazgichlar orasidagi masofa 20 sm bo‘lsa, birinchisidan 25 sm,

ikkinchisidan 40 sm masofada joylashgan nuqtadagi magnit maydon

induksiyasi aniqlansin.

Berilgan:

I

1

= 50 A;

I

2

= 100 A;

d = 20 sm = 0,2 m;

r

1

= 25 sm = 0,25 m;

r

2

= 40 sm = 0,4 m.

B = ?

Yechish:  À  nuqtadagi  magnit  maydon

induksiyasi 

r

 , superpozitsiya prinsipiga

muvofiq I

1

 va I

2

 toklar hosil qilayotgan

r

r

Â

Â

1

2

va 

vektorlarning  yig‘indisiga  teng

(169- rasm).

www.ziyouz.com kutubxonasi

332

(

)

cos a =

+

-

1

2

1 2

1

2

2

2

2

r r

r

r

d

.

Òopilganlar asosida B ni quyidagi ko‘rinishda yozish mumkin:

(

)

B

r

r

d

I

r

I

r

I I

r

r

=

+

-

+

-

×

bm m

p

0

1

2

1

2

2

2

2

2

1 2

1

2

2

2

1

2

2

2

2

2

.

Kattaliklarning qiymatlari yordamida (m = 1) B ni topamiz.

[

]

B =

æ

èç

ö

ø÷

+

æ

èç

ö

ø÷

-

+

-

=

×

× -

×

×

×

4 3 14 10 7

2 3 14

50

0 25

100

0 4

50 100

2 25

0 4

2

2

2

2

2

2

2

0 25

0 4

0 2

,

,

,

,

( , ) ( , )

( , )

( , )

( , )

=

×

=

-

21 2 10

21 2

6

,

,

Ò

Ò

m

.

J a v o b : B = 21,2 mÒ

2- masala. Induksiyasi 0,2 Ò bo‘lgan magnit maydondagi elek-

tronning aylanma orbita bo‘ylab aylanish chastotasi aniqlansin.

Berilgan:

B = 0,2 Ò.

——————

n = ?

Elektronning o‘zgarmas chastota bilan harakat tezligini topish

uchun unga ta’sir etuvchi kuchlarning tengligidan foydalanamiz.

Magnit maydonda harakatlanayotgan elektronga

= × × ×

a

sin

L

e

F

q

B

v

Yechish: elektronning aylanma orbita bo‘ylab

aylanish chastotasi quyidagicha aniqlanadi:

2

2 R

n

w

p

p

= =

v

.

169- rasm.

r

r

r

Â

B

B

=

+

1

2

yoki 

r

Â

 ning moduli uchun

B

B

B

B B

=

+

-

×

1

2

2

2

1

2

2

cos a

.

Bu yerda: 

0

1

1

1

2

I

r

B

m m

p

=

 va 

0

2

2

2

2

I

r

B

m m

p

=

,

a  burchakni esa kosinuslar teoremasi

d

r

r

r r

2

1

2

2

2

1 2

2

=

+

-

cos a

dan topamiz:

www.ziyouz.com kutubxonasi

333

Lorens kuchi va aylanma harakat qilayotganligi uchun 

2

.

.

e

m i

m

R

F =

v

kuchlar ta’sir qiladi. Shartga binoan F

L

= F

m.i.

, ya’ni

2

sin

e

e

m v

R

q v B

a

× × ×

=

.

Agar mazkur holda  

a

p

=

2

, sina = 1 ligini e’tiborga olsak va

elektronning tezligini topsak: 

e

e

q B R

m

× ×

=

v

.

Òezlikning  bu  ifodasidan  foydalanib,  elektronning  aylanish

chastotasi uchun topamiz: 

2

e

e

q

B

m

n

p

×

×

=

.

Kattaliklarning  qiymatlarini  qo‘yib  (q

e

= 1,6 · 10

–19

  C;  m

e

=

=9,1 · 10

–31

 kg), quyidagini topamiz:

n =

=

×

×

×

×

×

×

-

-

1 6 10

0 2

2 3 14 9 1 10

19

31

9

5 6 10

,

,

,

,

,

Hz

Hz

.

J a v o b : n = 5,6 · 10

9

 Hz.

Mustaqil yechish uchun masalalar

1.  Maydonning vakuumdagi magnit induksiyasi 10 mÒ bo‘lsa, mag-

nit maydon kuchlanganligi aniqlansin. (H = 7,96 kN/m.)

2.  10 A tok oqayotgan ingichka halqa markazidagi magnit induksiyasi

topilsin. Halqaning radiusi 5 sm. (B =126 mÒ.)

3.  Elektron, 0,02 Ò induksiyali magnit maydonda 10 sm radiusli

aylana bo‘ylab harakatlanmoqda. Elektronning kinetik energiyasi

aniqlansin. (E

k

= 0,35 meV.)

4.  Uzunligi 8 sm bo‘lgan o‘tkazgichdan 50 A tok oqmoqda. U magnit

induksiyasi 20 mÒ bo‘lgan bir jinsli magnit maydonda turibdi.

O‘tkazgich, maydon kuch chiziqlariga perpendikular ravishda

10 sm siljiganda bajarilgan ishni toping. (A = 8 mJ.)

Òest savollari

1. Òokli o‘tkazgichlarning bir-biriga o‘zaro ta’sir kuchi... kuchlar

deyiladi.

www.ziyouz.com kutubxonasi

334

A.  Elektr.  B. Magnit.  C. Gravitatsion. D. Yaqindan ta’sir qiluvchi

E. Zaif.

2. Berilgan ifodalardan magnit maydon kuchlanganligi va uning

SI sistemasidagi birligini toping:

A.  

0

0

T

m

;

1

.

B

H

m

=

r

r

   B. 

0

0

m

.

T

;

1

M

B

H =

   C. 

0

0

A

m

;

1

B

H

m

=

.

D. 

m×m

=

0

T

m

; 1

.

B

H

   E. Òo‘g‘ri javob yo‘q.

3. Berilgan ifodalar orasidan Amper va Lorens kuchi formulalarini

toping:

1. F = qelv sina. 2. F = B · I · Dl · sina. 3. F = qE.  4. F = mg.

5. F = Q · v · B sina. 6. F = BIDl · cosa.

A.  1,2.

B. 3,4.

C. 5,6.

D. 1,3.

E. 2,5.

Asosiy xulosalar

Òokli o‘tkazgich atrofida magnit maydon hosil bo‘ladi.

Òabiatda magnit zaryadi mavjud emas.

m

m

M

P

B =

 kattalik maydonning shu nuqtasini xarakterlovchi kattalik

bo‘lib, unga magnit induksiyasi  deyiladi. Uning SI dagi birligi 1T.

Muhitning magnit singdiruvchanligi m = B/B

0

 kabi aniqlanadi.

Bio—Sarvar—Laplas qonuni: 

0

2

sin

4

.

I l

r

B

m m D ×

a

p

D =

Magnit induksiya vektori uchun superpozitsiya prinsipi:

  = + + +

r r r

r

1

2

...

.

n

B B B

B

Aylanma tokning magnit maydoni: 

0

2

.

I

r

B

m m

=

Òo‘g‘ri o‘tkazgichning magnit maydoni: 

m m

=

p

0

2

.

I

B

R

Solenoid yoki toroidning magnit maydoni: B = m

0

mIn.

Amper qonuni: 

= × × D ×

a

sin .

F

B I

l

 Magnit doimiysi: 

7

0

N

m

4 10

.

-

m = p×

Magnit oqimi: 

D =

×D = ×D ×

a

cos .

n

F B

S B S

Òokli o‘tkazgichni magnit maydonda ko‘chirishda bajarilgan ish

.

A I B S I F

D = × ×D = ×D  Lorens kuchi: 

= × × ×

a

sin .

L

F Q B

v

www.ziyouz.com kutubxonasi

335

XVI BOB. ELEKÒROMAGNIÒ

               INDUKSIYA

Ì.Faradey

(1791 — 1867)

   Oldingi bobda, elektr toki o‘z atrofida mag-

nit  maydon    hosil  qilishini  o‘rgandik.  Agar

shunday  ekan,  uning  teskarisi,  ya’ni  magnit

maydoni elektr tokini vujudga keltira olmaydi-

mi, degan savol tug‘iladi. Olimlar uzoq vaqt

bu savolga javob izlashgan va nihoyat, 1831-

yilda ingliz fizigi M.Faradey magnit maydon yor-

damida elektr toki vujudga kelishini tajribalar

yordamida ko‘rsatdi. Bu hodisaga elektromagnit

induksiya hodisasi, vujudga kelgan tokka esa in-

duksion tok deyiladi.

Elektromagnit induksiya hodisasining kashf

qilinishi  ulkan  ahamiyat  kasb  etib,  magnit

maydon yordamida elektr toki hosil qilish mumkinligini isbotladi. Bu

bilan elektr va magnit hodisalari o‘rtasida o‘zaro bog‘lanish mavjudli-

gi ko‘rsatilib, elektromagnit maydon nazariyasi yaratilishiga turtki bo‘ldi.

103- §. Elektromagnit induksiya hodisasi.

           Faradey tajribalari

M a z m u n i :  elektromagnit induksiya  hodisasi, Faradey tajri-

balari, Faradey qonuni, Lens qoidasi, induksiya EYKining tabiati.

Elektromagnit induksiya hodisasi. Elektromagnit induksiya hodi-

sasining asosiy g‘oyasi quyidagilardan iborat: yopiq konturni o‘rab

turgan magnit maydon induksiyasining oqimi o‘zgarsa, konturda elektr

toki vujudga keladi. Bu tokka induksion tok deyiladi.

Faradey tajribalari. Agar galvanometrga ulangan solenoidning ichiga

o‘zgarmas magnit kiritib chiqarilsa, u kirayotgan va chiqayotgan payt-

da galvanometr strelkasining og‘ishi, ya’ni induksion tokning vujudga

kelishi kuzatiladi (170- rasm). Magnit qancha tez harakatlansa, galva-

nometr strelkasining og‘ishi ham  shuncha katta bo‘ladi. Agar mag-

nitning qutblari almashtirilib harakatlantirilsa, strelkaning og‘ishi ham

teskari tomonga o‘zgaradi. Òajriba magnitni mahkamlab, g‘altakni esa

harakatga keltirib bajarilganda ham galvanometr induksion tok hosil

bo‘lishini ko‘rsatadi (171- rasm).

www.ziyouz.com kutubxonasi

336

Faradey qonuni. Faradey o‘zining ko‘plab tajribalari asosida kon-

tur ergashtiruvchi magnit  induksiya oqimining  o‘zgarishi  albatta

induksion tokni vujudga keltiradi, degan xulosaga keldi. Induksion

tokning qiymati  esa magnit induksiya oqimining o‘zgarish usuliga

emas,  balki  uning  o‘zgarish  tezligiga  bog‘liqdir.  Agar  zanjirda

induksion  tok  vujudga  kelsa,  demak,  bu  elektr  yurituvchi  kuch

mavjudligini ko‘rsatadi. Bu EYK ga induksiya elektr yurituvchi kuchi

deyiladi. Òajriba natijalarini tahlil qilgan Faradey induksiya EYK va

magnit  oqimining  o‘zgarishi  orasidagi  munosabatni  aniqladi.

Elektromagnit induksiya uchun Faradey qonuni: yopiq, o‘tkazuvchi

kontur o‘rab turgan magnit induksiya oqimining o‘zgarish sababi

qanday bo‘lishidan qat’iy nazar, vujudga keladigan EYK quyidagicha

aniqlanadi:

Ô

–

d

dt

 .                                       

(103.1)

Òenglik oldidagi manfiy ishora quyidagilarni ko‘rsatadi: induksiya

oqimining ortishi  

Ô

d

dt

> 0,        EYK ni vujudga keltiradi, ya’ni

vujudga kelgan induksion tokning magnit maydoni kontur orqali

magnit  oqimini  kamaytiradi.    Induksiya  oqimining  kamayishi

Ô

d

dt

<  0,          EYK  ni  vujudga  keltiradi,  ya’ni  induksion  tokning

magnit maydoni kontur orqali magnit oqimining kamayishiga to‘sqinlik

qiladi.

Lens qoidasi. (103.1) ifodadagi minus ishora 1833- yilda rus fizigi

E. Lens  (1804 — 1865) tomonidan yaratilgan induksion tokning

yo‘nalishini aniqlashga imkon beruvchi qoidaning matematik ifodasidir.

170- rasm.

171- rasm.

1

1

1

=

 1

i

<0

1

i

>0

www.ziyouz.com kutubxonasi

337

Lens  qoidasi:  konturda

vujudga keladigan induksion tok

shunday yo‘nalishga egaki, uning

magnit maydoni, shu induksion

tokni vujudga keltirgan magnit

oqimining o‘zgarishiga to‘sqinlik

qiladi. Lens qoidasidan foyda-

lanib, Faradey qonunini quyida-

gicha yozish mumkin: konturda

vujudga  keladigan  induksion

elektr yurituvchi kuch — kontur o‘rab turgan sirt orqali o‘tadigan

magnit oqimining o‘zgarish tezligiga miqdoran teng, ishorasi esa

qarama-qarshidir.

Induksiya EYK magnit oqimining o‘zgarish usuliga bog‘liq emas.

Induksiya EYK ning tabiati. Endi EYK ning vujudga kelish tabiati

bilan qiziqaylik. Buning uchun 172- rasmda ko‘rsatilgandek, tajribani

o‘tkazamiz. Bir qismi harakatga kelishi mumkin bo‘lgan kontur magnit

maydonga kiritilgan. Bir jinsli magnit maydon induksiya vektori bizdan

rasm tekisligiga qarab perpendikular yo‘nalgan bo‘lsin. Harakatla-

nuvchi qism ichidagi elektronlarga Lorens kuchi ta’sir etadi. Hara-

katlanuvchi qismning o‘rni 1 dan 2 ga o‘zgarganda, kontur o‘rab

turgan magnit oqimi ham o‘zgaradi. Harakatlanuvchi qism ichidagi

elektronlarga ta’sir qilgan Lorens kuchi ularni harakatga keltirib,

induksiya EYK ni vujudga keltiradi.

Elektromagnit induksiya uchun Faradey qonuniga muvofiq, hara-

katsiz kontur o‘zgaruvchan magnit maydonda turganida ham EYK

induksiyalanishi mumkin. Lekin bu holda uni Lorens kuchi vujudga

keltirgan deya olmaymiz. Chunki Lorens kuchi harakatsiz elektron-

larga ta’sir etmaydi. Bu muammoni hal qilish uchun Maksvell magnit

maydonning har qanday o‘zgarishi atrofda elektr maydonni va bu

elektr maydon esa induksiya elektr yurituvchi kuchini vujudga keltiradi

deb tushuntirdi. Chunki elektr maydon harakatsiz elektronlarga ham

ta’sir qiladi.

Elektromagnit induksiya EYK voltlarda ifodalanadi.

Sinov savollari

1. Elektromagnit induksiya hodisasi  nima  maqsadda izlangan? 2. Elek-

tromagnit induksiya  hodisasi  deb qanday hodisaga aytiladi? 3. Induksion

tok deb qanday tokka aytiladi? 4.O‘zgarmas magnit g‘altakka kirib-chiq-

qanda galvanometrning ko‘rsatishi o‘zgaradimi? 5. O‘zgarmas magnit tinch

172- rasm.

22  Fizika,  I  qism

www.ziyouz.com kutubxonasi

338

turib, g‘altak harakatlanganda-chi?  6. Galvanometr strelkasining og‘ishi

nimaga bog‘liq? 7. Magnitning qutblari o‘zgartirilsa, strelkaning og‘ishi

o‘zgaradimi? 8. Faradey tajribalarini tushuntiring. 9. Faradey xulosasi

nimadan  iborat? 10. Induksion tokning qiymati nimaga bog‘liq? 11.

Induksiya  EYK deb  qanday  EYK ga  aytiladi? 12. Elektromagnit induk-

siya uchun Faradey qonuni. 13. Magnit induksiya  oqimining o‘zgarishi

induksiya EYK ning  ishorasiga  qanday ta’sir ko‘rsatadi? 14. Lens qoida-

si. 15. Induksiya EYK ning qiymati magnit oqimining o‘zgarish usuliga

bog‘liqmi? 16. Induksiya EYK ning vujudga kelish tabiati? 17. Harakatla-

nuvchi o‘tkazgich ichidagi elektronlarni qanday kuch harakatga keltira-

di? 18. Harakatsiz  o‘tkazgich  ichidagi elektronlarga ham  Lorens  kuchi

ta’sir qiladimi?  19. Maksvellning  fikricha, magnit maydonning o‘zga-

rishi qanday maydonni vujudga keltiradi? 20. Elektromagnit induksiya

hodisasining ahamiyati qanday?

104- §. Uyurmali elektr maydon. Uyurmali toklar

M a z m u n i :  uyurmali elektr maydon; uyurmali toklar.

Uyurmali elektr maydoni. Oldingi mavzuda ta’kidlanganidek,

magnit maydonning o‘zgarishi elektr maydonni vujudga keltiradi.

Bunday elektr maydonning kuch chiziqlari biror zaryaddan boshla-

nib, boshqasida tugamaydi. Ya’ni xuddi magnit maydon kuch chi-

ziqlari kabi ularning boshlanish va tugash joylari yo‘q.

Demak, magnit maydonning o‘zgarishi natijasida vujudga kelgan

elektr  maydonning  kuch  chiziqlari  yopiq  chiziq,    bunday  elektr

maydon esa uyurmali xarakterga egadir.

Shunday qilib, o‘zgaruvchi magnit maydonda harakatsiz turgan

o‘tkazgichdagi elektronlarni uyurmali elektr maydon harakatga kel-

tirar ekan. Bordi-yu o‘tkazgich bo‘lmaganda uyurmali elektr maydon

vujudga kelarmidi? Albatta. Magnit maydonning har qanday o‘zgari-

shi uyurmali elektr maydonni vujudga keltiradi. Bizning holimizdagi

harakatsiz o‘tkazgich esa bu maydonning vujudga kelganini tas-

diqlovchi vosita bo‘lib xizmat qiladi, xolos.

Elektrostatik maydondan farqli o‘laroq, uyurmali elektr maydo-

ni potensial maydon emas, ya’ni birlik musbat zaryadni yopiq kon-

tur bo‘ylab ko‘chirishda bajarilgan ish nolga teng bo‘lmay, induksiya

EYK ga teng bo‘ladi.

Uyurmali toklar. Induksion tok nafaqat chiziqli o‘tkazgichlarda,

balki o‘zgaruvchan magnit maydonda turgan og‘ir yaxlit o‘tkazgich-

larda ham vujudga keladi. Bu toklar qalin o‘tkazgichlar ichida yopiq

www.ziyouz.com kutubxonasi

339

xarakterga ega bo‘lgani uchun ham ularga

uyurmali  toklar  deyiladi.  Bu  toklarni

ba’zan dastlabki o‘rgangan kishi nomi

bilan Fuko toklari ham deyishadi. Har

qanday induksiyalangan tok kabi, uyur-

mali  toklarning  yo‘nalishi  ham  Lens

qoidasiga muvofiq aniqlanadi, ya’ni hosil

bo‘lgan  uyurmali  tokning    yo‘nalishi

shunday  bo‘ladiki,  uning  magnit

maydoni o‘zini vujudga keltirgan magnit

oqimining o‘zgarishiga to‘sqinlik qiladi.

Qarshiligi juda kichik bo‘lgan yaxlit

og‘ir  mayatnik  kuchli  elektromagnit

maydonda  harakatlanayotgan  bo‘lsin

(173- rasm).  Dastlab,  elektromagnit

ulanmaganda, mayatnik ancha uzoq vaqt

tebranib turadi. Elektromagnit manbaga

ulanganidan so‘ng esa mayatnik elektromagnitgacha borib keskin

tormozlanadi  va  to‘xtaydi.  Bunga  sabab  mayatnikda  tok  induk-

siyalanishidir. Chunki Lens qoidasiga muvofiq bu tokning magnit

maydon mayatnikning harakatiga to‘sqinlik qiladi. Agar mayatnikda

kesiklar qilinsa, uyurmali toklar kamayadi va mayatnik uncha kuchli

tormozlanmaydi.

Uyurmali tokning kuchi magnit maydonda harakatlanadigan metall

bo‘lagining shakli, u yasalgan materialning xossalari, magnit oqimining

o‘zgarish tezligiga bog‘liq bo‘ladi.

Uyurmali toklarning tormozlovchi ta’siridan elektr o‘lchov as-

boblari strelkalari tebranishini so‘ndirishda foydalaniladi.

Uyurmali toklar, shuningdek, o‘zgaruvchan magnit maydonda

turgan harakatsiz  yaxlit o‘tkazgichlarda ham vujudga keladi va ularni

kuchli qizdiradi. Uning bu xususiyatidan induksion pechlarni qizdirishda

va hattoki metallarni eritishda ham foydalaniladi.

O‘z navbatida bu tokning zararli ta’sirlarini (energiyaning behuda

qizishga sarflanishini) kamaytirish maqsadida, generatorlarning yakor-

lari va transformatorlarning o‘zaklari yaxlit metall emas, balki bir-

birlaridan izolator bilan ajratilgan yupqa plastinkalardan yasaladi.