Texnalogig talim 22-28 gurux talabasi sulaymonov ziyodulloning
Download 79.43 Kb. Pdf ko'rish
|
Fizika
|
Elektrmagnit induksiya (magnit induksiya vektori) — magnit
maydonning asosiy tavsifi boʻlgan vektor (v)’, uning kattaligi va yoʻnalishi magnit maydonning unda joylashtirilgan tokli oʻtkazgichga taʼsiri bilan aniqlanadi. Magnit induksiya alohida elektronlar va boshqa elementar zarralar hosil qilgan mikroskopik magnit maydonlar yigʻindi kuchlanganligining oʻrtacha qiymatini ifodalovchi magnit maydonning asosiy tavsifi. Magnit maydonning Magnit induksiya vektorini magnit maydon kuchlanganligi N vektori va magnitlanganlik vektori J orqali ifodalash mumkin. SGS birliklar tizimida Magnitlanganlik hajm birligining magnit momentksh ifodalaydi. [1] Magnit induksiyasi- magnit maydon tomonidan zaryadlangan zarrachaga ta’sir qiladigan kuch bilan aniqlanadigan, magnit maydonni tavsiflovchi vector kattalik. 1820-yil daniyalik olim G. Ersted tokning magnit ta’sirini kashf qilgach, ingliz olimi Maykl Faradey magnit maydon orqali elektr tokini hosil qilishni o‘ziga maqsad qildi. 2.1-rasm U bu masala ustida 10 yildan ortiq ishlab, 1831-yili uni ijobiy hal qildi. a b d 2.1- rasm. Ko‘rgazmali asboblardan foydalangan holda Faradey tomonidan o‘tkazilgan tajribani qaraylik. U g‘altak va galvanometrni ketma-ket ulab, berk zanjir hosil qildi (2.1-rasm). G‘altak ichiga doimiy magnit kiritilayotganda, galvanometr strelkasining og‘ishi kuzatiladi. Bunda g‘altakda tok hosil bo‘ladi (2.1-a rasm). Agar magnitni harakatlantirmay g‘altak ichida tinch tutib turilsa galvanometr strelkasi nolni ko‘rsatadi, ya’ni g‘altakda tokning yo‘qolganligi kuzatiladi (2.1-b rasm). Magnit g‘altak ichidan sug‘urib olinayotganda esa, yana g‘altakda tokning hosil bo‘lganligi kuzatiladi. Bunda galvanometr strelkasi teskari tomonga og‘adi (2.1-d rasm). Agar magnit tinch holda bo‘lib, galtak harakatga keltirilsa ham, shu hodisani kuzatamiz. Demak, g‘altakni kesib o‘tayotgan magnit oqimi har qanday yo‘l bilan o‘zgartirilganda g‘altakda elektr yurituvchi kuch hosil bo‘lar ekan. 27 Simli ramkaning uchlari bir-biriga to‘g‘ridan to‘g‘ri (yoki ularning uchlari biror asbob orqali) ulangan bo‘lsa, uni berk kontur deb atash mumkin. U holda galvanometrga ulangan g‘altak o‘zaro ketma-ket ulangan berk konturni tashkil qiladi. Magnit maydonning oqimi o‘zgarishi tufayli berk konturda elektr tokining hosil bo‘lish hodisasini elektromagnit induksiya hodisasi, konturda yuzaga kelgan tok esa induksion tok deb ataladi. Faradey o‘zi amalga oshirgan tajriba natijalarini tahlil qilib, quyidagi xulosaga keldi: induksion tok berk konturda faqat o‘tkazgich konturi orqali o‘tayotgan magnit induksiya oqimi o‘zgarganda yuzaga keladi, ya’ni magnit oqimi o‘zgarib turgan vaqt davomidagina mavjud bo‘ladi. Bu xulosa elektromagnit induksiya qonuni deb ham yuritiladi. Ma’lumki, elektr zanjirida tok uzoq vaqt mavjud bo‘lib turishi uchun zanjirning biror qismida elektr yurituvchi kuch (EYuK) manbayi bo‘lishi kerak. Konturda doimiy ravishda magnit oqimining o‘zgarib turishi natijasida hosil bo‘lgan EYuK unda induksion tokni vujudga keltiruvchi tashqi manba vazifasini bajaradi. Induksion tokni hosil qiluvchi EYuK induksiya elektr yurituvchi kuch deyiladi. Yopiq konturda hosil bo‘lgan elektromagnit induksiya EYuK, son qiymati jihatidan shu konturni kesib o‘tgan magnit oqimi o‘zgarishiga teng va ishorasi jihatidan qarama-qarshidir: (2.1–1) Bunga elektromagnit induksiya qonuni yoki Faradey–Maksvell qonuni deyiladi. (2.1–1) ifodadagi (–) ishora konturda vujudga kеladigan induksiоn tоkning уo‘nalishi bilan bog‘liq bo‘lib, y Lens qoidasiga ko‘ra tushuntiriladi. XBSda induksiya elektr yurituvchi kuchning birligi qilib volt (V) qabul qilingan. Ikkita magnit strеlkasi bir-biriga yaqinlashtirilsa, ularning ikkalasi ham burilib, qarama-qarshi qutblari bir-biriga ro‘para kеlib to‘xtaуdi. Bu hol magnitlangan jismlar orasida o‘zaro ta’sir kuchlari mavjudligini anglatadi. Ta’sir kuchlari esa, mаydоn kuch chiziqlаri orqali tafsiflanadi. Induktivlik,induktivlikningbirligi, g`altakning induktivligi,o`zinduksiya, o`zaro iduksiya, salenoid induktivligi, kontur, elektr yurituvchi kuch,transformator,avtotransformator, magnit maydon energiyasi , Lents qonuni,R- reostat. Daniyalik fizik Ersted 1820-yilda tokning magnit ta`sirini aniqlagandan keyin, ingliz fizigi Faradey bu kashfiyot bilan tanishgan va shunday xulosaga keladi:madomiki, berk o`tkazgich bo`ylab oqayotgan tok magnitni harakatga keltirar ekan, magnitning harakatlanishi ham berk o`tkazgichda tok hosil qilish kerak va bu hodisaning to`g`riligini Faradey 1931 – yilda ko`p tajribalar asosida tasdiqlaydi. U magnit maydonda sim o`ramli g`altak va galvonometrdan iborat berk kontur ilgarilanma harakat qilganda yoki burilganda, shuningdek, qo`zg`almas kontur ma`lum vaqt davomida o`zgaruvchan magnit maydonda turganida konturlargatok hosil bo`lishi aniqlandi. Magnit maydonning o`zgarishi tufayli berk konturda hosil bo`lgan tok induksion tok, hodisaning o`zi esa elektromagnit induksiya hodisasi deb ataladi Induksion tokni hosil qiluvchi elektr yurituvchi kuch induksion elektr yurituvchi kuch (induksiya – EYUK) deb ataladi. Endi biz Faradeyning tok hosil bo`lishining shartlarini aniqlashga doir tajribalarni ko`rib chiqamiz. Elektromagnit induksiya hodisasi. Faradey tajribalari Elektr toki o’z atrofida magnit matdon hosil qiladi. Agar shunday ekan, uning teskarisi, ya’ni magnit maydoni elektr tokini vujudga keltira olmaydimi, degan savol tug’iladi. Maydon - ochiq, meʼmoriy jihatdan tartibga keltirilgan, atrofi bino, inshootlar yoki daraxtlar bilan toʻsilgan keng satq. Toʻrtburchakli, temperaturapetsiyasimon. doirasimon, tuxumsimon (oval) va boshqa shakllarda yopiq yoki ochiq holda boʻladi. Faradey magnit maydon yordamida elektr toki vujudga kelishini tajribalar yordamida ko’rsatdi. Bu hodisaga elektromagnit induksiya hodisasi, vujudga kelgan tokka esa induksion tok deyiladi. Elektromagnit induksiya hodisasining kashf qilishini 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 mavjudligi ko’rsatilib, elektromagnit maydon nazariyasi yaratilishiga turtki bo’ldi. Elektromagnit induksiya hodisasi. Elektromagnit induksiya hodisasining 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. Agar galvanometrga ulangan solenoid – ning ichiga o’zgarmas magnit kiritib chiqarilsa, U kirayotgan va chiqayotgan paytda galvanometr strelkasining og’ishi, ya’ni induk – sion tokning vujudga kelishi kuzatiladi. Magnit qancha tez harakatlansa , galvanometr strelkasining og’ishi ham shuncha katta bo’ladi. Agar magnitning qutblari almashtirilib harakatantirilsa, strelkaning og’ishi ham teskari tomonga o’zgaradi. Tajriba mag – nitni mahkamlab, g’altakni esa harakatga keltirib bajarilganda ham galvanometr induksion tok hosil bo’lishini ko’rsatadi. Faradey qonuni. Faradey o’zining ko’plab tajribalari asosida kontur ergashtiruvchi magnit induksiya oqimining o’zgarishi albatta induksion tokni keltiradi degan xulosaga keldi. Induksion tokning qiymati esa magnit induksiya oqimining o’zgarish usuliga emas, sbalki 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. Tajriba natijalarini tahlil qilgan Faradey indyksiya 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’i nazar, vujudga keladigan EYK quyidagicha aniqlanadi: E= - . Tengsizlik oldidagi manfiy ishora quyidagilarni ko’rsatadi: induksiya oqimining ortishi > 0, E<0 EYK ni vujudga keltiradi, ya’ni vujudga kelgan induksion tokning magnit maydoni kontur orqali magnit oqimini kamaytiradi. Induksiya oqimining kamayishi < 0, esa E > 0 EYK ni vujudga keltiradi, ya’ni induksion tokning magnit maydoni kontur orqali magnit oqimining kamayishiga to’sqinlik qiladi. Lens qoidasi. E= - isfodadagi minus ishora 1833 – yilda rus fizigi E. Lens (1804 – 1865) tomonidan yaratilgan induksion tokning yo’nalishini aniqlashga imkon beruvchi qoidaning matematik ifodasidir. 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 foydalanib, Faradey qonuni quyidagicha yozish mumkin: konturda vujudga keladigan induksion elektr yurituvchi – 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. Faradey qonunlari. Elektromagnit induksiya hodisasini 1831 yili Faradey kashf qilgan. Hodisa shundan iboratki, har qanday berk o`tkazgich konturi bilan chegaralangan yuz orqali o`tayotgan magnit induksiya oqimi o`zgargan vaqtda shu konturda elektr tok paydo bo`ladi. Bu tokka induksion tok deyiladi. Ushbu induksion toklarning yo’nalishini aniqlash qoidasini 1831 yilda italiyalik fizik Nobili Leopardo taklif qildi. Nemis fizigi Neyman esa 1846 yilda induksiya qonuninig matematik tenglamasini berdi. Endi EYK ning vujudga kelish tabiati bilan qiziqaylik. Buning uchun tajriba o’tkazamiz. harakatga kelishi mumkin bo’lgan kontur magnit maydonga kiritilgan.Bir jinsli magnit maydon induksiya vektori bizdan rasm tekisligiga qarab perpendikulyar yo’nalgan bo’lsin. Harakatlanuvchi qism ichidagi elektronlarga Lorens kuchi ta’sir etadi. Harakatlanuvchi qismning o’rni 1 dan 2 ga o’zgarganda, kontur o’rab turgan magnit oqimi ham o’zgaradi. Harakatlantiruvchi qism ichidagi elektronlarga ta’sir qilgan Lorens kuchi ularni harakatga keltirib, induksiya EYK ni vujudga keltiradi. Elektromagnit induksiya uchun Faradey qonuniga muvofiq, harakatsiz kontur o’zgaruvchan magnit maydonda turganida ham EYK induksiyalanishi mumkin. Lekin bu holda uni Lorens kuchi vujudga keltirgan deya olmaymiz.Chunki Lorens kuchi harakatsiz elektronlarga 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 tushintirdi. Chunki elektr maydon harakatsiz elektronlarga ham ta’sir qiladi. Elektromagnit induksiya EYK voltlarda ifodalanadi. Induksion tokning hosil bo’lishi. Galvanometrga ulangan A solenoidning bir uchiga o`zgarmas magnitni yaqinlashtirsak, solenoidda elektr toki paydo bo`ladi. S - solenoidni k - kalit orqali B tok manbaga ulasak, A solenoidda qisqa muddatli tok paydo bo`ladi. Faradey qonuni. Tajribalarni tahlil qilsak , birinchi tajribada shu narsa xarakterlidirki, A solenoidda tok magnit unga yaqinlashayotgan yoki undan uzoqlashayotgan paytdagina, ya`ni solenoid yaqinida magnit maydon o`zgargan vaqtda yoki solenoidning o`zi magnit maydonida ko`chgan vaqtda paydo bo`ladi xolos. Magnitning solenoidga nisbatan harakati yoki solenoidning magnitga nisbatan xarakati to`xtashi bilan solenoid yaqinidagi magnit maydon o`zgarmas bo`lib qoladi va solenoiddan tok o`tmaydi. Ikkinchi tajribadagi hodisa ham birinchidagiga o`xshashdir - bunda o`zgaruvchan magnit maydonni S solenoidda hosil bo`lgan yoki yo`qolayotgan tok hosil qiladi. Ikkala holda ham o`tkazgich konturi yaqinidagi magnit maydonning kattaligi o`zgaradi, demak, kontur bilan chegaralangan sirt orqali o`tuvchi magnit induksiya oqimi ham o`zgaradi. Peterburg universitetining professori Lens induksion tokning yo`nalishi uchun quyidagi qoidani topdi: berk konturda hosil bo`lgan tok shunday yo`nalganki, bu tok kontur bilan chegaralangan yuz orqali o`tuvchi va uning o`zini hosil qiluvchi magnit oqimi induksiyasining o`zgarishini kompensatsiyalovchi xususiy magnit induksiya oqimini yaratadi. Solenoiddagi induksion tokning magnit maydoni tashqi magnit maydonni o`sishini kompensatsiyalaydi. Magnitning shimoliy qutbi uzoq-lashtirilganda solenoidda soat strelkasi yo`nalishidagi tok paydo bo`ladi. Tashqi maydonda magnit induksiya oqimi kamaya boradi. Solenoiddagi induksion tokning magnit maydoni solenoid ichiga qarab yo`nalgan bo`ladi va, demak, magnit maydonni kamayishini kompensatsiyalaydi. Download 79.43 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|