S. o r I f j o n o V elektromagnitizm


-§.  Magnit  maydonning  tokli  o‘tkazgichlarga  ta’siri


Download 48 Kb.
Pdf ko'rish
bet13/29
Sana11.10.2017
Hajmi48 Kb.
#17606
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   29

25-§.  Magnit  maydonning  tokli  o‘tkazgichlarga  ta’siri
M a g n it m a y d o n d a  to k li o ‘tk a z g ic h d a g i h a r  b ir z a ry ad li z a rra g a  
L o re n s   k u c h i t a ’sir e ta d i.  B u  k u c h la r b ir-b irig a   q o ‘sh ila d i v a b u tu n  
o ‘tk a z g ic h g a   t a ’s ir e tu v c h i  k u c h   b o 'lib   se z ila d i.  B u   k u c h n i  a y rim  
z a r r a la m in g   e m a s ,  b u tu n  to k n in g   x a r a k te ris tik a la ri  o rq a li  h i s o b ­
la s h   q u la y d ir. 
0
‘tk a z g ic h   b irlik   h a jm id a g i  z a ry a d la r  m iq d o ri   
b o 'ls a   v a  u la r n in g   ta rtib li  h a ra k a t  tezlig i  v  b o 'ls a ,  b irlik   h a jm g a  
m a g n it t a ’s ir  k u c h i  F   =  p v *  В   = j   * B   b o 'la d i.  B u tu n   o 'tk a z g ic h g a  
t a ’s ir   k u c h in i  in te g ra l  ta rz d a   ifo d a la sh   m u m k in :
F   =  \ j * B d V  
(2 5 1 )
v
0
‘tk a z g ic h   in g ic h k a   s im la rd a n   ib o ra t  b o ‘lg a n id a   (2 6 .1 )  ifo d a d a  
q u y id a g i  a lm a s h tir is h la r   b a ja ra m iz :  j d V   =  jS d l  =  I d l ,  b u   y e rd a   /  
o ‘tk a z g ic h n in g  tu rli kesim larid a d o im iy  b o 'la d ig a n  to k  k u ch i.  U n d a :
F   =  l j d 7 x B .  
(2 5 2 )
L
C h e k l i   u z u n l i k d a g i   o ‘t k a z g i c h   k e s m a s i g a   b i r j i n s l i   m a g n i t  
m ay d o n d a g i t a ’sir k u c h n in g  m o d u li bu  ifo d ag a m uv o fiq  q u y id ag ich a 
b o 'la d i:

v a  b u   k u c h n in g   y o ‘n a lis h i  m a g n it  in d u k s iy a g a   v a   to k li  k e s m a  
y o ‘n a lish ig a  tik  boM adi.  F o rm u la d a g i  a   —  m a g n it in d u k s iy a  v a to k  
y o 'n a lis h i  o ra sid a g i  b u rc h a k d ir.
Ik k ita   to k li  o ‘tk a z g ic h   A m p e r ta jrib a la r id a g id e k   p a ra lle l j o y ­
la sh g a n  boMsin.  U la r n in g  b irid a n  7
0
 to k  o q ib ,  ik k in c h i to k  o q a y o tg a n  
s o h a d a   В   =  /лр010 / 2 л г   m a g n it  in d u k s iy a   h o s il  q ilsin .  B u  m a y ­
d o n n in g  y o ‘n a lis h i  ik k in c h i  t o k y o ‘n a lis h ig a  tik  boM adi  ( a   =  тс/ 2 )  
v a  ik k in c h i to k li  o 'tk a z g ic h g a
F  =  L m
h i  
( 1 6
 Л )
2 n r
k u c h  t a ’s ir e ta d i.  A m p e r  ta jrib a la rig a  k o 'r a ,   to k la r  b ir  y o ‘n a lis h d a  
o q q a n d a  b u  k u c h  to rtis h u v  x a ra k te rig a  eg a ,  to k la r  tu rli y o ‘n a lis h d a  
o q s a ,  k u c h   ita ris h u v   x a ra k te rig a   eg a  (1 6 .2 - r a s m ) .  M a g n it  in d u k -  
siy a n i  v a  k u c h   ifo d a s in i  v e k to r  ta rz d a   y o z ib ,  t a ’sirla s h u v   k u c h ­
la rin in g  b u n d a y  y o 'n a lg a n lig in i m a te m a tik  ta rz d a  an iq lash  m u m k in .
S I  x a lq a ro   b ir lik la r   s is te m a s id a   to k   k u c h in in g   b irlig i  a y n a n
(1 6 .1 )  fo rm u la   b ila n   bogM iq.  0 ‘tk a z g ic h la r  u z u n lig i  va  u la r n in g  
o ra s id a g i  m a s o fa   1  m e tr   boM ganida,  u l a r   o ra s id a g i  t a ’sirla s h u v  
k u c h i  2-10_7iV  boM ishi  u c h u n   o ‘tk a z g ic h la rd a g i  to k   k u c h i  a y n a n  
b i r   A m p e r   boM ishi  k erak .
B u  boM im dagi  k u c h la m in g   ifo d a la ri A m p e r  k u c h i  d eb   a ta la d i. 
T a r ix a n   L o re n s   k u c h in in g   ifo d a si  A m p e r   k u c h la r in in g   ta h lili 
n a tija s id a  a n iq la n g a n .  L e k in   L o re n s  k u c h in i  n isb iy lik  n a z a riy a s id a  
h a m   k e ltirib   c h iq a r is h   m u m k in ,  s h u n in g   u c h u n   b iz n in g   b a y o n i- 
m iz d a  d a stla b   L o re n s   k u ch i  kiritildi.
E le k tr to k li  y o p iq   k o n tu rg a   t a ’s ir  e tu v c h i  k u c h n i  h iso b la y lik .
(2 5 .2 )  g a   b in o a n   k u c h
F   =  l j d I x B  
(2 5 .4 )
L
g a te n g .  M a y d o n  
biijinsli 
boMsa,  m a y d o n   in d u k siy a sin i  in te g ra ld a n  
ta s h q a r ig a   c h iq a r is h   m u m k in :
F   = I ^ § d I ^ x B  =  Q. 
(25.5)
B ir jin s li  b o M m ag an   m a y d o n   u c h u n   b u   k u c h n i  k e y in ro q   h is o b ­
lay m iz.

ELEKTROGMAGNIT  INDUKSIYA
26-§.  0 ‘tkazgichlarda  elektr  maydon  va  toklarning 
induksiyalanishi.  Elektromagnit  induksiya  qonuni
Induksiyasi 
В
  bo‘lgan magnit maydonda /tokli 
L
 yopiq kontur 
harakatlanayotgan  bo‘lsin.  Konturdagi  zaryadlar  tok  oqishi  va 
konturning harakatlanishi tufayli harakatlanadi. Harakat tezligi  v 
boMgan 
e
 zaryadga
/   =  ev  x  В 
(26.1)
Lorens kuchi ta’sir etadi. Bu kuchni zaryadga
Ё   =  v x   В
 
(.26.2)
kuchlanganlikka ega boMgan elektr maydon ta’siri sifatida tushunish 
mumkin.  Butun yopiq konturda bu maydon
E  = 
j M
 
(26 3)
elektr yurituvchi kuch hosil qiladi, bu yerda 
d l
  yopiq konturning 
elementi.  Magnit  maydon  ta’sirida  hosil  bo'lgan  bunday  elektr 
maydon  induksion  maydon  deb  ataladi,  bunday  elektr  maydon 
hosil  qiladigan  elektr toklar induksion toklar deb  ataladi.
Elektrostatikada (26.3)  ko'rinishdagi  integral  nolga teng edi 
va  elektrostatik  maydonning  potensial  xarakterini  tavsiflar  edi. 
Bu yerdagi integral noldan farqli ekanligi induksiya hodisasi bilan 
bogMiq elektr maydon magnit maydon kabi uyurmaviy ekanligini, 
uzluksiz  ekanligini  bildiradi.  Induksiya  hodisasida  elektrostatik 
maydondan  farq  qiluvchi  uyurmaviy  elektr  maydon  vujudga 
keladi.
Integral  ostidagi  ifodani  hisoblaylik.  Zaryadning  elementar 
siljishi 
d r
  boMsa,  tezligi  v = 
d r
 /  
d t
  ga  teng.  Vektor ko'paytma, 
aralash ko'paytma (ilovaga qarang) xossalaridan foydalansak:
E d i  =  v x B d l  = d r x  B d l /  dt  = -( d r  x d i ) B /  dt  = - d a B /  dt  = - d 2Ф /  dt,

E  = j>Edl= -d< X> /dt. 
/ 2
6
 4)
l
B u   y e r d a  
й 2Ф   m a g n it  in d u k s iy a n in g   da- 
=  
dr x dl 
e le m e n ta r y u z a  o rq a li  o q im i,  d 0  e s a   d 20  o q im n in g  
k o n tu r   u z u n lig i  b o ‘y ic h a   in te g r a lid a n ,  2 6 .1 -ra s m - 
d ag i  y o p iq   ta s m a   s h a k lid a g i  d S  y u z a   o rq a li  m a g n it 
in d u k siy a o q im id a n   iborat.
S h u n d a y  q ilib   m a g n it m a y d o n d a g i  tokli  k o n tu r­
n in g   h a r a k a tla n is h i  tu fa y li  k o n tu r d a    e le k tr  y u r i­
tu v c h i  k u c h   in d u k s iy a la n a r   e k a n .  B u n d a   k o n tu r  
ilg a rila n m a  yoki  a y la n m a  h a ra k a tla n is h i,  o ‘z sh aklin i 
o ‘z g a r ti r is h i  m u m k in . 
0
‘t k a z g i c h   v a   z a r y a d la r  
q o ‘zg ‘alm asa  L o re n s k u c h i h a m  boM m aydi.  K o n tu r h a ra k a tsiz  b o 'ls a  
( d r  
= 
0
)  y u q o rid a g i  f o r m u la la r d a  
d a  

d r x d J  

0
  b o 'l i b ,  e le k tr 
m a y d o n  v a  to k la r in d u k s iy a la n m a s lig i  k erak .  B u n d a   m a g n it  o q im  
В  m a g n it in d u k s iy a n in g   o 'z g a ris h i tu fa y li o 'z g a rs a ,  e le k tr m a y d o n  
in d u k s iy a la n a d im i,  d e g a n   sav o l t u g ‘ila d i.
Nisbiylik prinsipi bu  savolga  ijobiy javob beradi.
Q u y id a g i  fik riy  ta jrib a n i  k o 'r ib   c h iq a y lik .  B ir jin s li  b o 'lm a g a n  
m a y d o n d a  tokli  k o n tu r o 'z  oM cham lari va sh ak lin i  o ‘z g a rtirm a s d a n , 
ilg a rila n m a   h a ra k a tla n is h i  tu fay li  £M nduksiyalangan  b o 'ls in .  Y o p iq  
k o n tu r d a   e le k tr y u ritu v c h i  k u c h   t a ’s irid a   to k   o q q a n , jo u l  issiq ligi 
a jra lib   c h iq q a n ,  m a g n it  m a y d o n   e n e rg iy a si  e le k tr  m a y d o n   e n e r -  
g iyasiga,  s o ‘n g ra   issiq lik k a a y la n ish i  k u z a tilg a n  boMsin.
S h u   h o d is a n i  to k li  k o n t u r  ti n c h   tu r g a n  s is te m a d a   k o ‘rib   c h i ­
qaylik.  N isb iy lik  p rin s ip ig a  k o 'r a  b u  s is te m a d a  h a m  h o d is a la r x u d d i 
s h u n d a y   r o ‘y  b o ‘ris h i  k e ra k ,  x u d d i  s h u n d a y   n a tija g a ,  in d u k s io n  
to k la rg a  v a Jo u l  issiq lig ig a  o lib  k e lish i  k erak .  B u  s is te m a d a   k o n tu r  
siljim a y d i  ( d r   = 
0
),  m a g n it o q im n in g  o 'z g a ris h i s irtn in g   o 'z g a ris h i 
b ila n   e m a s ,  m a g n it  m a y d o n   m a n b a in in g   va  b u tu n   m a g n it  m a y ­
d o n n in g  h a ra k a ti  b ila n  bogMiq.  M a g n it o q im n in g   m a g n it  in d u k siy a  
o 'z g a r is h i  h is o b ig a   o 'z g a r is h i  h a m   e le k tr   m a y d o n   va  e le k tr  y u r i­
tu v c h i  k u c h n i,  e le k tr  to k i  v a J o u l  issiq lig in i v u ju d g a   k e ltira r e k a n . 
N is b iy lik  p rin s ip i  s h u n d a y  x u lla sa g a   k e ltird i.
S h u n d a y   q ilib ,  m a g n it  m a y d o n   m a n b a s in in g   h a r a k a ti  h a m , 
y o p iq   k o n t u r   h a r a k a ti  h a m   (2 6 .4 )  te n g la m a g a   m u v o fiq   e le k tr
I

( I S

yurituvchi  kuchni  vujudga  keltirar  ekan.  Qo'zg'almas  kontur 
uchun bu jarayon quyidagi xullasaga keltiradi: o'zgaruvchi magnit 
maydon  elektr  maydonni  vujudga  keltiradi.  Bu  fizik  jarayon 
elektromagnit  induksiya  hodisasi  deb  ataladi  va  ingliz  fizigi 
M.Faradey  tajribalarida  1831-yilda  kashf etilgan.  Elektromagnit 
induksiya hodisasida hosil boMadigan induksiya toklarining yo'na- 
lishini aniqlovchi qoida  1833-yili E.Lens tomonidan ta’riflangan. 
Hodisaning  (26.4)  ko‘rinishdagi  matematik  ifodasini  1845-yili
F.Neyman yaratgan. Faradey tajribalari umumta’lim maktablarining 
fizika darsliklarida ham, akademik litseylar va kasb hunar kollejlari 
fizika darsliklarida ham batafsil yoritilgani uchun, ularni bu yerda 
qayta takrorlamaymiz.
Lens  qoidasi  induksiya  hodisasi  tufayli  vujudga  keladigan 
toklarni yo'nalishini aniqlash imkonini beradi. Unga ko'ra induksion 
toklarning yo'nalishi shunday boMadiki, ular o‘z magnit maydon- 
lari bilan magnit oqimning o‘zgarishiga to'sqinlik qiladi. Lens qoidasi 
ko‘plab tajribalarni natijasini umumlashtiradi va ko'plab tajribalarda 
tok yo'nalishini aniqlashga yordam beradi.
Lens qoidasi elektromagnit induksiya qonunidagi minus ishora 
bilan va energiyaning saqlanish qonuni bilan bogMiq.
Ko'pchilik adabiyotda elektromagnit induksiya hodisasi toMiq 
ravishda empirik asosga ega deb  hisoblanadi.  Bizning yuqoridagi 
bayonimiz bu qonunni klassik elektrodinamika usullari bilan Lorens 
kuchi va nisbiylik prinsipi haqidagi bilimlarga asosan keltirib chiqa­
rish mumkinligini ko'rsatadi.
Nisbiylik nazariyasi elektrodinamika tenglamalarini 4 oMchovli 
vektorlar va tenzorlar bilan ifodalaydi. Ularga ko'ra magnit maydon 
uzluksizligi 
divB  
= 0  tenglama bilan ifodalanar ekan, bu tenglama 
bilan bir qatorda elektromagnit induksiya tenglamasi  ham  o'rinli 
boMishi  kerak.
E   = ~ ^
 
(26-5)
Elektromagnit induksiya (26.5) tenglamasi yordamida magnit 
maydonda  spiralsimon  trayektoriya  bo'ylab  harakatlanayotgan 
zaiyadli zarra magnit momenti 
pm  =  I S   =  const 
saqlanishi haqidagi 
masalaning (22-§, 22.7-formula) ikkinchi yechimini ko'rsataylik.

M a g n i t   m a y d o n   v a q t   b i l a n   o ‘z g a r a y o t g a n   b o ‘l s i n .   I n ­
d u k s iy a  
  = ф E d i  =  -d<& /  dt  q o n u n ig a  k o ‘ra a y la n a  b o 'y la b  h a r a -
L
k a t la n a y o tg a n   z a r r a g a   u y u rm a v iy   e l e k t r   m a y d o n   t a ’s i r   e ta d i:
i 


r  
R   d B 
.
  = 2 я  R E   =  -
k
R d B / d t ,  b u n d a n   E  = 
 m iq d o m m g  z a r r a
2  
at
z a ry a d ig a   k o ‘p a y tm a s i  z a r r a n in g   a y la n is h   k in e tik   e n e rg iy a s in i  b ir
( 
'N
& d B
~ е л  
~ж'   T e n g lik n in g   ikki
mv
d a v rd a g i  o ‘z g a ris h in i b e ra d i:  A  —j

/
ta r a f i n i   a y la n is h   d a v ri    g a  b o 'l i b   y u b o r a y lik .  C h a p   t a r a f d a
AE,  / 7   »  dE,   / dt,  o ‘ng  ta ra fd a   ^ n R 2 
=  p ,„ ^ ~   h o s il  q ila m iz :
l  
a t 
dt
d E L  _ 
dB  
d t  '   Pm  dt
^  =  Pm~ ^ t'  ^ k i n c h i   t o m o n d a n   (2 2 .1 0 )  g a  a s o s a n   E L  =  p,„B, 
d E x 
d
= — ( pmB) .   Ikki natijani solishtirib,  p m  =  const  xulosaga kelam iz.
E le k tro m a g n it in d u k siy a  q o n u n i ta b ia td a g i p la z m a n in g   m u h im  
x o s s a s in i  tu s h u n tir is h   im k o n in i  b e r a d i.  P la z m a   io n la s h g a n   m o d -  
d a d a n   ib o ra t.  P la z m a d a g i  io n la r,  e le k tr o n la r   u n in g   g ‘o y a t  k a tta  
o ‘tk a z u v c h a n lig in i  b elgilaydi,  p la z m a n in g  o ‘tk a z u v c h a n lig i  с  h a tto  
c h e k s iz   k a tta   d e b   h is o b la n a d i.  O m   q o n u n ig a   b in o a n :    =  a E , 
Ё   = ] /  с
7
  =  0.  P la z m a d a   e le k tr  m a y d o n   v a  e le k tr  y u ritu v c h i  k u c h
E  =  j>EdI  =  0  n o l  b o ‘la r e k a n ,  in d u k s iy a   q o n u n in ig a   a s o s a n   p la z - 
l
m a d a  m a g n it in d u k siy a  va in d u k siy a  o q im i d o im iy  b o ‘ladi:
В   =  const, 
Ф  =  const. 
(26.6)
B u n in g  n a tija sid a  p la z m a d a  m o d d a  
v a   m a g n i t   m a y d o n n i n g   o ‘z a r o  
b o g ‘I a n g a n ,  « m u z la g a n »   h o l a t i  
v u ju d g a   k e la d i.  B iro n   ta s h q i  t a ’s ir   ^  
o s t i d a   ( o q i m ,   g id r a v lik   b o s i m ,  
g ra v ita tsio n   k u c h la r,  inersiya)  p la z ­
m a d a g i  m o d d a   s iljir  e k a n ,  o ‘z i 
’ 
26.2-ram.

b ila n  m a g n it in d u k siy a   c h iz iq la rin i  h a m  to rtib  k e ta d i  (2 6 .2 -ra sm ). 
M ag n it induksiya ch iziq larin in g  siljishi ularga bogMangan  m o d d a n in g
—  p la z m a n in g   h a m  siljish ig a  o lib  k elad i.  P la z m a n in g   b u  x o ssa la ri 
kosm ik elek tro d in a m ik a fa n id a,  tabiatd ag i h odisalarn i  tu sh u n tirish d a  
m u h im   a h a m iy a tg a   ega.  P la z m a   v a  m a g n it  m a y d o n n in g   o ‘z a ro  
« m u z la g a n » ,  y o p is h g a n   h o la ti  p la z m a   o ‘tk a z u v c h a n lig i  c h e k li 
e k a n lig i  tu fa y li  b u z ilis h i  m u m k in .
P la z m a   u c h u n   y u q o rid a g i  m u lo h a z a la r   va  (2 6 .6 )  n a tija   o ‘ta  
o 'tk a z g ic h la r   u c h u n   h a m   o ‘rin lid ir.
E le k tro m a g n it in d u k siy a  q o n u n ig a  aso sa n   m a g n it ja ra y o n la rd a  
e n e rg iy a n i  s a q la n is h i  k ey in g i  boM im da k o ‘rilad i.
Savol va  masalalar
26.1.  Induksiya so'zining lug‘atiy m a’nosi nima?
26.2.  Elektrom agnit induksiya qonunining fizik m a’nosi qanday?
26.3.  Stoks qoidasi nim ani ifodalaydi?
26.4.  Induksion  elektr  m aydonning  elektrostatik  m ay d o n d an   farqi 
nimada?
26.5.  0 ‘tkazgichdan yasalgan halqa ipgaosib qo'yilgan.  Halqaga magnit 
yaqinlashtirilsa,  ular  qanday  t a ’sirlashadi?  M agnit  uzoqlashtirilsa-chi? 
Halqaning elektr qarshiligi b unda qanday ahamiyatga ega?
26.6.  Stol  sirtida o ‘ta   o 'tk azg ich d an   yasalgan  halqa yotibti.  U nga 
doim iy  m agnitni  yaqinlashtirganda qanday hodisa  kuzatilishi  m um kin?
26.7.  0 ‘tkazgichdan yasalgan halqa doimiy tezlik bilan aylantirilganda,
undagi  m agnit  oqim   Ф(Г)  = O
0
cos(ffl/)  q o n u n   b o ‘yicha  o ‘zgarm oqda. 
Vujudga  kelayotgan  E Y uK  va  tok  kuchini  hisoblang.  H alqaning elektr 
qarshiligi  R.
26.8. 
0
‘tkazgichdan yasalgan halqa burilganda  undagi  m agnit  oqim  
Ф0 dan  nolgacha  kam aygan.  H alqaga ballistik g alv an o m etr u lan g an ,  u 
halqadan  o 'tg a n   zaryad  im pulsini oMchaydi.  H alqaning  elek tr qarshiligi 
R  b o 'lsa ,  g a lv a n o m e tr  q an d a y   zary ad   im pulsini  k o ‘rsatishi  k u tilad i? 
Bu jarayonni m agnit oqim va  m agnit induksiyani oMchash u chun  qoMlash 
m um kinm i?
Y e c h im .  G a l v a n o m e t r d a n   o ‘tg a n   z a r y a d n i   h i s o b la y m iz :

.  ac  ✓ 
, ,   \
q  =  j   Idt  =  — j
------ \d t  =  - ( Ф х  - Ф 0) /  Л  =  Ф
0
 /  Л.  D em ak  galvano-

R  о v 
dt  )

m etr ko‘rsatkichiga qarab xalqadagi m agnit oqim ni va  В  = Ф /    m agnit 
induksiyani  o ‘lchash  m um kin  ekan.
26.9.  H arbiy  m ashinada  ikkita bir m etrlik  a n te n n n a la r o 'rn atilg a n . 
U la rd a n  b irinchisi  tik,  ikkinchisi  avtom obil b o 'y la b  g o riz o n ta l  o ‘rn a - 
tilgan.  M ash in a  72  k m ,/so a t  tezlikda  y u rg a n d a  g o rizo n ta l  a n te n n a d a  
0 .3 w K d o im iy   k u c h la n ish   oM changan.  T ik  o ‘rn a tilg an   a n te n n a d a g i 
ku ch lan ish   av to m o b iln in g   h a ra k a t y o ‘nalishiga bogMiq boMib,  n o ld a n  
gacha boMgan.  Bu oMchovlarga  qarab Yerning m agnit m aydonini  hisob­
lang.  B u  m a y d o n   q a n d a y   y o ‘nalg an ?  A vtom o bil  q an d a y   y o ‘n alish d a 
harakatlanganda vertikal  a n ten n a d a  kuchlanish boMmagan?
26.10.  R = 0. \m  radiusli silindr o ‘qi b o ‘ylab y o ‘nalgan m agnit m aydon 
in d u k s iy a s i  c h iz iq li  q o n u n   b o ‘y ic h a   o s h ib   b o rm o q d a :  В  =  p t, 
P  =  10~3r  /  s  S ilindr  o 'q id a n   r =   0,05  m  m asofadagi  n u q tad a  elek tr 
m aydon kuchlanganligini toping.
27-§.  Magnit  maydon  energiyasi
Elektromagnit  induksiya  hodisasini  yana  bir  marta  ko‘rib 
chiqaylik.
Induksiya  qonuni 
E  = 
- d < b /d t 
hadlarini  tenglamaning  bir 
tarafiga o'tkazib, 
I d t 
ga ko‘paytiraylik:
/ Е Л + Л / Ф   =  0. 
(27.1)
Bu yerda 
dA 

lE d t 

 elektr kuchlaming bajargan ishini, 
I d §  
 
magnit kuchlaming bajargan ishi, 
Id
ф magnit maydondagi toklar 
energiyasining o'zgarishidir.
(2 7 .1 )
 ifoda magnit maydondagi tokli kontur uchun energiya­
ning  saqlanish  qonunini  ifodalaydi.  Unga  ko'ra  induksiya  elektr 
maydonining bajargan ishi magnit energiyaning kamayishi hisobiga 
ro‘y beradi.  Tok  yo‘nalishi  induksiya  EYuK yo‘nalishiga  teskari 
boMganida 
( E / < 0 )  
magnit energiya ortadi, toklarning energiyasi 
magnit maydon energiyasiga aylanadi.
Shunday  qilib  magnit jarayonlardagi  energiyaning  saqlanish 
qonuni elektromagnit induksiya qonuni, jumladan Lens qoidasiga 
aloqador minus ishora bilan chambarchas bogMiq ekan.
(2 7 .1 )
  munosabatga  ko‘ra,  tokli  konturning  tashqi  magnit 
maydondagi energiyasining o‘zgarishi

k o 'p a y tm a  b ila n   ifo d a la n a d i.
M a g n it  m a y d o n   fa q a t  k o ‘rila y o tg a n   k o n tu rd a g i  a y la n m a   to k  
ta ra fid a n  h o sil q ilin a y o tg a n  boMsin.  M a g n it m a y d o n  te n g la m a la rig a  
k o ‘r a  m a g n it in d u k siy a to k k a  m u ta n o sib d ir,  d e m a k  in d u k siy a o q im i 
h a m  to k  k u c h ig a  m u ta n o sib d ir:
Ф  =  L I . 
(27.3)
B u   y e r d a   L   —   in d u k tiv lik ,  to k   k u c h ig a   b o g ‘liq   b o ‘lm a g a n ,  to k li 
k o n tu m i  x arak terlo v ch i  k o effitsiy en t.  Ф ifo d a sin i  (27.2) g a q o ‘ysak:
d W  =  L I d l   = d ( L I 2 /  2). 
(27.4)
B u   te n g la m a d a n   to k li  k o n tu r n in g   m a g n it  m a y d o n i  e n e rg iy a s in i 
to p a m iz :
W  =  L I 2 / 2   =  / Ф / 2 .  
(27.5)
T o p ilg a n  fo rm u la  z a ry a d la n g a n  k o n d e n s a to r energ iy asi  W   =  qU  / 2  
fo rm u la sig a  o ‘xshaydi.
T o k la r   fa z o d a   c h e k la n m a g a n   m a g n it  m a y d o n   h o sil  q ila d i. 
B u n d a y   m u ra k k a b   v a  u lk a n   h a jm d a g i  m a y d o n n in g   e n e rg iy a s i 
u c h u n   e ffe k tiv   fo r m u la   to p ild i.  B u   fo rm u la   z a ry a d la n g a n   jis m , 
y oki z a ry a d la n g a n  k o n d e n s a to r e n e rg iy a sin in g  fo rm u la sig a  o 'x s h a b  
k e ta d i.  T o k   o q a y o tg a n   k o n tu rn in g   sh a k li  va  oM ch am lari  h a q id a g i 
m a ’lu m o t,  m a g n it  m a y d o n n in g   o M ch am lari  va  fa z o d a g i  ta q s im o ti 
h a q id a g i  m a ’lu m o tla r    in d u k tiv lik   to m o n id a n   effek tiv   ra v is h d a  
hisobga o linadi.  Induktivlik ay rim  hollarda hisoblab topilishi m u m k in , 
h is o b la s h n in g   ilo ji  b o M m ag an   m u ra k k a b   z a n jir la r d a   ta jr ib a d a  
o M ch an ish i  m u m k in .
Ik k ita   to k li  k o n tu rla r  s is te m a s id a g i  e n e rg iy a n i  h iso b la y lik . 
K o n tu rla r d a g i  to k la r  /,  va  I 2  boM sin.  B irin c h i  k o n tu rd a g i  m a g n it 
o q im n i  o 'z id a g i  /,  to k   v a  ik k in c h i  k o n tu rd a g i  I 2  to k   h o s il  q ila d i, 
s h u n g a   m o s  ra v ish d a   m a g n it  o q im n i  Ф,  = Ф ,,  + Ф
1 2
  =  /-),/,  +  L\2I 2 
d e b   ifo d a la s h   m u m k in . 
I k k in c h i  k o n tu rd a g i  m a g n it  o q im n i 
o ‘z id a g i  I 2  to k   va  b irin c h i  k o n tu rd a g i  /,  to k   h o s il  q ila d i,  d e m a k : 
Ф 2  =
ф
21  +
ф
22 
=  Z j,/,  +122-^2-  £ ц   v a 
^ 2 2
  l a r   i n d u k t i v l i k ,  y o k i 
o ‘zin d u k siy a  k oeffitsiyenti  d e b  atalsa ,  L n va  L 2i  la r to kli  k o n tu rla rn i 
o ‘z a ro   in d u k tiv lig i  d eb   a ta la d i.

M a g n it o q im la r y o rd a m id a  tokli  k o n tu rla m in g  m a g n it m a y d o n ­
d ag i  e n e rg iy a s in i  to p a m iz   (2 7 .2  g a   o ‘x s h a s h ):
d W
  =  /|^/Ф |  + 
I-^dQ
 
2
  = 
I ~ \ \l \d l {
  + 
\ d l 2
 

I* 22^2^12
Л
/
2
E W
*
V'.*
B u n d a n   to k li  k o n tu r la m in g   m a g n i t   m a y d o n d a g i  e n e r g iy a s in i 
to p a m iz :
(27.6)
B u   ifo d a n i  b ir  k o n tu r g a   h a m ,  b ir   n e c h a   k o n tu rg a   h a m   q o ‘lla s h  
m u m k in .
T o p ilg a n   ifo d a g a  k o ‘ra  / k o n tu rn in g   к  k o n tu r  b ila n   t a ’s irla s h u v  
e n e rg iy a si  Цк1 ^ к /  
2
  g a  te n g ,  к  k o n t u r n i n g   /  k o n tu r   b ila n   t a ’s ir ­
la sh u v  e n e rg iy a si  LkiI j I k /  
2
  .  B u  e n e rg iy a la r k o n tu rla m i ju d a  u z o q  
m a so fa d a n  y a q in la s h tirish  ja ra y o n id a  v u ju d g a  "kelgan d eb  h is o b la s h  
m u m k in .  N y u to n n in g   u c h in c h i  q o n u n ig a   b in o a n   k o n tu r la m in g  
t a ’s irla sh u v   k u c h la r i  te n g   boM gani  u c h u n ,   v u ju d g a   k e lg a n   t a ’s ir ­
la s h u v   e n e r g iy a la r i  h a m   te n g   b o M ish i  k e r a k ,  b u n d a n   o ‘z a r o  
in d u k tiv lik la rn in g   h a m   Lik  =  Lki  te n g lig i  k elib   c h iq a d i.
M a g n it  m a y d o n   e n e rg iy a s in i  (2 7 .5 )  fo rm u la g a   a s o s a n   h i s o b ­
laylik.  T o k   k u c h in i  toMiq to k  q o n u n ig a  a s o s a n   ifodalaylik:
I   =  \ H d J ,  
(2 7 7 )
m a g n it o q im n i  h a m   in te g ra l s h a k ld a   ifo d ala y lik :
°   =  J BdS. 
(
2 7
.
8
)
U n d a: 
5
W   = U \ { B d S ) ( H d l ) .  
(27.9)
S L
B u   y e rd a   В  v a    v e k to rla r  b i r - b i r ig a   p a ra lle ld ir.  I n te g r a ln i 
h is o b la s h   u c h u n   s h u n d a y   egri  c h iz iq li  k o o r d in a ta   o ‘q la rin i  k ir i-  
taylikki,  u lar  m a g n it  vektorlar b o ‘ylab  y o 'n a ls in ,  d l   h a m ,  d S   h a m  
m a g n it  m a y d o n   v ek to rla rig a p arallel  boM sin.  B u n d a y  u su ln i  m a g n it
q u v u rla r  m e to d i  d e b   a ta la d i.  U n d a :  [B d S ){H d l) =  BHdSdl =  BHdV,

г 
лг/ 
в н  
т Н 2 
В 2
Ж - J ^ K ,  
(2 7 . 10)
B u  y e rd a   wB  —   m a g n it  m a y d o n   e n e rg iy a sin in g   z ic h lig i,  m a g n it 
m a y d o n in in g   in d u k s iy a   В  v a   k u c h la n g a n lik     d a n   k e y in g i 
u c h in c h i  m u h i m   x a r a k te r is tik a s id ir .  B u  ifo d a   e le k tr   m a y d o n  
e n e ig iy a s in in g  z ic h lig i  wE  =  E D / 2   ifo d asig a o ‘x sh a b   k e ta d i.
Savol va  masalalar
27.1.  M agn it  m aydondagi  tokli  o ‘tkazgich  u c h u n   energiyaning 
saqlanish qon u n in i yozing.
27.2.  Induktivlik va o ‘zaro induktivlik deb nimaga aytiladi?
27.3. Tokli konturning m agnit m aydondagi energiyasi  nim aga teng?
27.4. Tokli konturlam ing  m agnit energiyasi nim aga teng?
27.5. M agnit  maydon energiya zichligi nimaga teng?
27.6. T oroid m agnit m aydon energiyasi va induktivligi  nim aga  teng? 
T o ro id d a g i  m a g n it  o q im   n im ag a  teng?  Ja v o b :  W   =  ££0n2V I 2 / 2 ,
L = ££0n2V,
Download 48 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   29




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling