"ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટનાનો અભ્યાસ" (ગ્રેડ 11) વિષય પર ભૌતિકશાસ્ત્રમાં વ્યવહારુ કાર્ય.

આ કાર્ય અંશતઃ સંશોધન પ્રકૃતિનું છે, અંશતઃ ગણતરીનું છે, અવલોકન વિકસાવે છે, પ્રયોગશાળાના સાધનોને હેન્ડલ કરવામાં કૌશલ્ય વિકસાવે છે, વિદ્યાર્થીઓને સૈદ્ધાંતિક કાયદાઓ, તાર્કિક સાંકળો, સંદર્ભ કોષ્ટકો, જીમલેટ નિયમનો ઉપયોગ કરીને અવલોકન કરેલ ઘટનાને સમજાવવા સક્ષમ બનવાની જરૂર છે, એટલે કે, આવા કાર્યને મંજૂરી આપે છે. તમે વિદ્યાર્થીઓના જ્ઞાનની ઊંડાઈ અને તેમને વ્યવહારમાં લાગુ કરવાની ક્ષમતાને ઉજાગર કરો.

કાર્યની પ્રક્રિયામાં વિદ્યાર્થીઓ ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમોની ઉદ્દેશ્યતાની ખાતરી કરે છે.

પાઠના સંગઠનાત્મક ક્ષણે, હું વિદ્યાર્થીઓને પાઠ દરમિયાન સ્વતંત્ર રીતે હલ કરશે તે કાર્યો વિશે અને કાર્યો પૂર્ણ કરવા માટે સમયના પગલા-દર-પગલા વિતરણ વિશે ટૂંકમાં જાણ કરું છું.

આઈસ્ટેજ- બેનરો નંબર 1 "ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટના", નંબર 2 "પ્રકૃતિ" નો ઉપયોગ કરીને સૈદ્ધાંતિક સામગ્રીનું સંક્ષિપ્ત સારાંશ પુનરાવર્તન EMFઇન્ડક્શન" અને નંબર 3 "લેન્ઝનો નિયમ". સ્વતંત્ર સંશોધન માટે વિદ્યાર્થીઓની સૈદ્ધાંતિક તૈયારી માટે આ જરૂરી છે (પારદર્શકતા નંબર 1, 2, 3, પરિશિષ્ટ જુઓ).

માહિતીની તૈયારી પછી, વિદ્યાર્થીઓ આગળ વધે છે IIસ્ટેજ: પ્રાયોગિક ગુણાત્મક અને કોમ્પ્યુટેશનલ સમસ્યાઓનો સ્વતંત્ર ઉકેલ. દરેક વિદ્યાર્થીને કાર્યો સાથે સૂચનાઓ મળે છે. તેઓ પ્રયોગને ઝડપથી પૂર્ણ કરવા, ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ રીડિંગ (માપ અથવા અવલોકનો કરવા) અને અવલોકનો અથવા ગણતરીઓના પરિણામો સમજાવવાના કાર્યનો સામનો કરે છે. સૂચનાઓ આના જેવી લાગે છે:

લેબોરેટરી કાર્ય: "ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટનાનો અભ્યાસ."

કાર્યનો હેતુ:ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટનાની પેટર્ન તપાસો, અવલોકન કરાયેલી ઘટનાના કારણ-અને-અસર સંબંધોને જાહેર કરો અને હાલની પેટર્નની ઉદ્દેશ્યતાની ખાતરી કરો.

સાધન:પ્લાસ્ટીકની ફ્રેમ પર તાંબાના તાર, 2 બાર ચુંબક (અથવા ઘોડાની નાળ), મિલિઅમમીટર, વોલ્ટમીટર, એમીટર, વર્તમાન સ્ત્રોત, કનેક્ટિંગ વાયર, મેટ્રોનોમ (વર્ગ દીઠ 1) વિવિધ સંખ્યાના વળાંકો સાથે ચોક અથવા ટ્રાન્સફોર્મર કોઇલ.

કાર્ય 1. એકત્રિત કરોતાંબાના વાયર, મિલિઅમમીટર અને કનેક્ટિંગ વાયરની કોઇલનો બંધ લૂપ. મેટ્રોનોમ ચાલુ કરો, જે ચોક્કસ સમયગાળાની ગણતરી કરે છે:

ચલાવોસ્ટ્રીપ મેગ્નેટ સાથે કસરત કરો: મેટ્રોનોમના ધબકારા હેઠળ, કોઇલમાં ઉત્તર ધ્રુવ સાથે ચુંબકને સમાનરૂપે દાખલ કરવાનો પ્રયાસ કરો, મિલિઅમમીટર (મિલિયમમીટર સોયનું મહત્તમ વિચલન) નું રીડિંગ લો. સમયના ચોક્કસ અંતરાલ પછી, કોઇલમાંથી ચુંબકને સમાનરૂપે દૂર કરો. મિલિઅમમીટર રીડિંગ્સ લો.

સમજાવોઅવલોકન કરેલ ઘટના. બે અવલોકનોમાં સામાન્ય લક્ષણો અને તફાવતો નોંધો.

નમૂના સંભવિત જવાબ: પ્રથમ અને બીજા બંને પ્રયોગોમાં આપણે બંધ સર્કિટમાં ઇન્ડક્શન પ્રવાહના ઉદભવનું અવલોકન કરીએ છીએ જ્યારે આ સર્કિટમાં પ્રવેશતા બાહ્ય ચુંબકીય પ્રવાહ બદલાય છે. લોજિકલ સાંકળ આના જેવી દેખાય છે:

વર્તમાનની તીવ્રતા અને સમાન છે, કારણ કે ચુંબકીય પ્રવાહના પરિવર્તનનો દર અને EMFઇન્ડક્શન સમાન છે, સર્કિટ પ્રતિકાર R પણ સમાન છે. ચુંબકીય પ્રવાહમાં ફેરફાર સાથે સંકળાયેલ ઇન્ડક્શન પ્રવાહની દિશામાં તફાવત: Ф - પ્રથમ કિસ્સામાં, અને બીજા કિસ્સામાં Ф↓. આ લેન્ઝના શાસનનું અભિવ્યક્તિ છે. બીજી લોજિકલ સાંકળ આપો:

અને એક કિસ્સામાં ઇન્ડક્શન કરંટની દિશા નક્કી કરો.

કાર્ય 2. 1) સમય દરમિયાન વાહક સર્કિટમાં વહેતા ચાર્જની ગણતરી કરો ∆ tકાર્ય 1 માંથી લેવામાં આવેલ પ્રેરક વર્તમાન શક્તિ II સાથે:

2) ઓહ્મના નિયમ અનુસાર આપેલ વાહક સર્કિટમાં ઉદ્ભવતા મૂલ્યની ગણતરી કરો:
Rcircuit નક્કી કરવા માટે, વર્તમાન સ્ત્રોત, એક સર્કિટ, એક એમીટર, એક કી અને કનેક્ટિંગ વાયરમાંથી શ્રેણી સર્કિટ એસેમ્બલ કરવું જરૂરી છે. વાહક સર્કિટ સાથે વોલ્ટમીટર જોડો. એમીટર અને વોલ્ટમીટર રીડિંગ્સ લો અને ગણતરી કરો.

કાર્ય 3.હવે સ્થિર ચુંબક (સ્થિર ચુંબકીય ક્ષેત્ર) સાથે પ્રયોગ કરો, જે કાળજીપૂર્વક લાગુ કરવામાં આવે છે, તે જ સમયના અંતરાલમાં ∆ tચુંબક પર કોઇલ મૂકો. મિલિઆમીટર શું બતાવશે? કાર્ય 1 અને કાર્ય 3 માં અવલોકનો વચ્ચે સમાનતા અને તફાવતો શું છે?

ચાવી:પ્રકૃતિની તુલના કરો EMFબે પ્રયોગોમાં ઇન્ડક્શન.

નમૂના સંભવિત જવાબ:ઇન્ડક્શન વર્તમાન બદલાયો નથી, પરંતુ કાર્ય 1 માં
, અને કાર્ય 3 માં.

કાર્ય 4.મેટ્રોનોમ દ્વારા વગાડવામાં આવતા સમય અંતરાલોને બદલો: (અથવા ↓). કાર્ય 1 માં કયા ફેરફારો થયા? સમજાવો.
નમૂના સંભવિત જવાબ:જો ∆ t, તો, તેથી: ↓, તેથી Ii ↓.

કાર્ય 5. 4થા કાર્યમાં થતા ફેરફારોનું અવલોકન કરો જો સમાન ધ્રુવો સાથે ફોલ્ડ કરેલ 2 ચુંબક એક જ સમયના અંતરાલ પર દાખલ કરવામાં આવે. તમે જે અવલોકન કરો છો તે સમજાવો.
નમૂના સંભવિત જવાબ: 2 વખત, કારણ કે બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રનું ઇન્ડક્શન 2 ગણું છે, તેથી Ii ≈ 2 વખત વધ્યું.

કાર્ય 6.વાહક સર્કિટમાં વળાંકની સંખ્યા બદલો અને ટાસ્ક મોડમાં પ્રેરિત પ્રવાહમાં ફેરફારનું અવલોકન કરો 4. સમજાવો.

કાર્ય 7.કાર્ય પૂર્ણ થયાનો અહેવાલ સબમિટ કરો. અહેવાલમાં, વિદ્યાર્થીઓએ સારાંશ આપવો જોઈએ અને પ્રશ્નનો જવાબ આપવો જોઈએ: આ કાર્ય કરતી વખતે વિદ્યાર્થીઓને શું ખાતરી થઈ હતી; લેખિતમાં કામ તૈયાર કરો અને સબમિટ કરો.

આ પાઠમાં આપણે પ્રયોગશાળા કાર્ય નંબર 4 "ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટનાનો અભ્યાસ" કરીશું. આ પાઠનો હેતુ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટનાનો અભ્યાસ કરવાનો રહેશે. જરૂરી સાધનોનો ઉપયોગ કરીને, અમે પ્રયોગશાળાનું કાર્ય કરીશું, જેના અંતે આપણે આ ઘટનાનો યોગ્ય રીતે અભ્યાસ અને નિર્ધારિત કેવી રીતે કરવો તે શીખીશું.

હેતુ - અભ્યાસ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન ઘટના.

સાધન:

1. મિલિઅમમીટર.

2. મેગ્નેટ.

3. રીલ-સ્કીન.

4. વર્તમાન સ્ત્રોત.

5. રિઓસ્ટેટ.

6. કી.

7. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટમાંથી કોઇલ.

8. કનેક્ટિંગ વાયર.

ચોખા. 1. પ્રાયોગિક સાધનો

ચાલો સેટઅપ એસેમ્બલ કરીને પ્રયોગશાળાનું કાર્ય શરૂ કરીએ. સર્કિટને એસેમ્બલ કરવા માટે કે જેનો આપણે પ્રયોગશાળાના કાર્યમાં ઉપયોગ કરીશું, અમે સ્કીન-કોઇલને મિલિઅમમીટર સાથે જોડીશું અને ચુંબકનો ઉપયોગ કરીશું, જેને આપણે કોઇલની નજીક અથવા વધુ ખસેડીશું. તે જ સમયે, આપણે યાદ રાખવું જોઈએ કે જ્યારે પ્રેરિત પ્રવાહ દેખાશે ત્યારે શું થશે.

ચોખા. 2. પ્રયોગ 1

આપણે જે ઘટનાનું અવલોકન કરીએ છીએ તે કેવી રીતે સમજાવવું તે વિશે વિચારો. ચુંબકીય પ્રવાહ આપણે જે જોઈએ છીએ તેને કેવી રીતે અસર કરે છે, ખાસ કરીને વિદ્યુત પ્રવાહની ઉત્પત્તિ. આ કરવા માટે, સહાયક આકૃતિ જુઓ.

ચોખા. 3. કાયમી પટ્ટી ચુંબકની ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ

નોંધ કરો કે ચુંબકીય ઇન્ડક્શન રેખાઓ ઉત્તર ધ્રુવ છોડીને દક્ષિણ ધ્રુવમાં પ્રવેશ કરે છે. તદુપરાંત, ચુંબકના જુદા જુદા ભાગોમાં આ રેખાઓની સંખ્યા અને તેમની ઘનતા અલગ છે. મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા પણ બિંદુથી બિંદુ સુધી બદલાય છે. તેથી, આપણે કહી શકીએ કે ચુંબકીય પ્રવાહમાં ફેરફાર એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે બંધ વાહકમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉદ્ભવે છે, પરંતુ માત્ર ત્યારે જ જ્યારે ચુંબક ફરે છે, તેથી, ચુંબકીય પ્રવાહ કે જે આ કોઇલના વળાંક દ્વારા મર્યાદિત વિસ્તારમાં પ્રવેશ કરે છે તે બદલાય છે. .

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનના અમારા અભ્યાસનો આગળનો તબક્કો નિર્ધારણ સાથે સંબંધિત છે ઇન્ડક્શન પ્રવાહની દિશા. મિલિઅમમીટર સોય જે દિશામાં વિચલિત થાય છે તેના આધારે અમે ઇન્ડક્શન પ્રવાહની દિશા નક્કી કરી શકીએ છીએ. ચાલો ચાપ આકારના ચુંબકનો ઉપયોગ કરીએ અને જોઈએ કે જ્યારે ચુંબક નજીક આવે છે, ત્યારે તીર એક દિશામાં ભટકશે. જો ચુંબકને હવે બીજી દિશામાં ખસેડવામાં આવે, તો તીર બીજી દિશામાં વિચલિત થશે. પ્રયોગના પરિણામે, આપણે કહી શકીએ કે ચુંબકની હિલચાલની દિશા પણ ઇન્ડક્શન પ્રવાહની દિશા નક્કી કરે છે. ચાલો એ પણ નોંધીએ કે ઇન્ડક્શન પ્રવાહની દિશા પણ ચુંબકના ધ્રુવ પર આધારિત છે.

મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે ઇન્ડક્શન વર્તમાનની તીવ્રતા ચુંબકની હિલચાલની ગતિ પર અને તે જ સમયે ચુંબકીય પ્રવાહના પરિવર્તનના દર પર આધારિત છે.

અમારા પ્રયોગશાળાના કાર્યનો બીજો ભાગ બીજા પ્રયોગ સાથે સંબંધિત હશે. ચાલો આ પ્રયોગની રચના જોઈએ અને હવે આપણે શું કરીશું તેની ચર્ચા કરીએ.

ચોખા. 4. પ્રયોગ 2

બીજા સર્કિટમાં, સૈદ્ધાંતિક રીતે, ઇન્ડક્શન વર્તમાનના માપન અંગે કંઈપણ બદલાયું નથી. સમાન મિલિઅમમીટર કોઇલના કોઇલ સાથે જોડાયેલ છે. બધું પહેલા કેસમાં હતું તેવું જ રહે છે. પરંતુ હવે આપણને ચુંબકીય પ્રવાહમાં ફેરફાર કાયમી ચુંબકની હિલચાલને કારણે નહીં, પરંતુ બીજી કોઇલમાં વર્તમાન તાકાતમાં ફેરફારને કારણે મળશે.

પ્રથમ ભાગમાં આપણે હાજરીનું અન્વેષણ કરીશું પ્રેરિત વર્તમાનસર્કિટ બંધ અને ખોલતી વખતે. તેથી, પ્રયોગનો પ્રથમ ભાગ: અમે કી બંધ કરીએ છીએ. મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે સર્કિટમાં વર્તમાન વધી રહ્યો છે, તીર એક દિશામાં વિચલિત થઈ ગયું છે, પરંતુ નોંધ લો કે હવે કી બંધ છે, અને મિલિઅમમીટર કોઈપણ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ બતાવતું નથી. હકીકત એ છે કે ચુંબકીય પ્રવાહમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી, અમે આ વિશે પહેલાથી જ વાત કરી છે. જો તમે હવે કી ખોલો છો, તો મિલિઅમમીટર બતાવશે કે વર્તમાનની દિશા બદલાઈ ગઈ છે.

બીજા પ્રયોગમાં આપણે શોધીશું કે કેવી રીતે પ્રેરિત વર્તમાનજ્યારે બીજા સર્કિટમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ બદલાય છે.

પ્રયોગનો આગળનો ભાગ રિઓસ્ટેટ દ્વારા સર્કિટમાં વર્તમાનની તીવ્રતા બદલવામાં આવે તો ઇન્ડક્શન પ્રવાહ કેવી રીતે બદલાશે તેનું અવલોકન કરવામાં આવશે. તમે જાણો છો કે જો આપણે સર્કિટમાં વિદ્યુત પ્રતિકાર બદલીએ છીએ, તો પછી, ઓહ્મના નિયમને અનુસરીને, વિદ્યુત પ્રવાહ પણ બદલાશે. જેમ જેમ વિદ્યુત પ્રવાહ બદલાશે તેમ ચુંબકીય ક્ષેત્ર બદલાશે. આ ક્ષણે રિઓસ્ટેટનો સ્લાઇડિંગ સંપર્ક ખસે છે, ચુંબકીય ક્ષેત્ર બદલાય છે, જે ઇન્ડક્શન પ્રવાહના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે.

પ્રયોગશાળાને સમાપ્ત કરવા માટે, આપણે એ જોવાની જરૂર છે કે ઇલેક્ટ્રિક વર્તમાન જનરેટરમાં પ્રેરિત ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે.

ચોખા. 5. ઇલેક્ટ્રિક વર્તમાન જનરેટર

તેનો મુખ્ય ભાગ ચુંબક છે, અને આ ચુંબકની અંદર ચોક્કસ સંખ્યામાં ઘા વળાંક સાથે કોઇલ છે. જો તમે હવે આ જનરેટરના વ્હીલને ફેરવો છો, તો કોઇલ વિન્ડિંગમાં પ્રેરક વિદ્યુત પ્રવાહ પ્રેરિત થશે. પ્રયોગ બતાવે છે કે ક્રાંતિની સંખ્યામાં વધારો એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે લાઇટ બલ્બ તેજસ્વી બર્ન કરવાનું શરૂ કરે છે.

વધારાના સાહિત્યની સૂચિ:

અક્સેનોવિચ એલ.એ. માધ્યમિક શાળામાં ભૌતિકશાસ્ત્ર: થિયરી. સોંપણીઓ. પરીક્ષણો: પાઠયપુસ્તક. સામાન્ય શિક્ષણ આપતી સંસ્થાઓ માટે ભથ્થું. પર્યાવરણ, શિક્ષણ / L.A. Aksenovich, N.N. રકીના, કે.એસ. ફારિનો; એડ. કે.એસ. ફારિનો. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - P. 347-348. માયાકિશેવ જી.યા. ભૌતિકશાસ્ત્ર: ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સ. 10-11 ગ્રેડ. ભૌતિકશાસ્ત્રના અદ્યતન અભ્યાસ માટે પાઠ્યપુસ્તક / G.Ya. માયાકિશેવ, એ.3. સિન્યાકોવ, વી.એ. સ્લોબોડસ્કોવ. - એમ.: બસ્ટાર્ડ, 2005. - 476 પૃ. પુરીશેવા એન.એસ. ભૌતિકશાસ્ત્ર. 9મા ધોરણ. પાઠ્યપુસ્તક. / પુરીશેવા N.S., Vazheevskaya N.E., Charugin V.M. 2જી આવૃત્તિ, સ્ટીરિયોટાઇપ. - એમ.: બસ્ટાર્ડ, 2007.

સામગ્રી 11મા ધોરણમાં ભૌતિકશાસ્ત્રમાં પ્રયોગશાળાના કાર્ય સાથે છે. પાઠની શરૂઆતમાં, વિદ્યાર્થીઓને એક ધ્યેય આપવામાં આવે છે અને સિદ્ધાંતની ટૂંકમાં સમીક્ષા કરવામાં આવે છે.

પછી કાર્યની પ્રગતિની ચર્ચા કરવામાં આવે છે અને પ્રયોગો કરવામાં આવે છે. અવલોકનોના પરિણામો નોટબુકમાં રેખાંકનોના સ્વરૂપમાં દસ્તાવેજીકૃત કરવામાં આવે છે જેને સમજૂતીની જરૂર હોય છે. અને કામના અંતે, તારણો દોરવામાં આવે છે.

દસ્તાવેજની સામગ્રી જુઓ
"પ્રયોગશાળાનું કાર્ય "ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટનાનો અભ્યાસ""

લેબોરેટરી કામ

"ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટનાનો અભ્યાસ"

બેલિયાન એલ.એફ.,

ભૌતિકશાસ્ત્ર શિક્ષક MBOU "માધ્યમિક શાળા નંબર 46"

Bratsk

લક્ષ્યો:

• પરિસ્થિતિઓનું અન્વેષણ કરો

ઇન્ડક્શનની ઘટના

બંધ વાહકમાં વર્તમાન;

• ખાતરી કરો કે તે વાજબી છે

લેન્ઝના નિયમો;

• તે પરિબળો શોધો

ઇન્ડક્શન વર્તમાનની મજબૂતાઈ પર આધાર રાખે છે.

સાધન:

• મિલિઅમમીટર ( mA)

અથવા માઇક્રોએમીટર ( μA ),

• ચાપ ચુંબક,
• વાયર સ્પૂલ.

કામમાં પ્રગતિ

1. કોઇલ અને મિલિઅમમીટર ધરાવતા સર્કિટને એસેમ્બલ કરો. કોઇલની અંદર કાયમી ચુંબકને ઘટાડીને, પરિણામી ઇન્ડક્શન પ્રવાહની દિશા નક્કી કરો.

કામમાં પ્રગતિ

2. કોઇલમાંથી ચુંબક દૂર કરો. શું પ્રેરિત પ્રવાહની દિશા બદલાઈ ગઈ છે? તમારી નોટબુકમાં પ્રયોગનો એક સરળ આકૃતિ દોરો.

3. જ્યારે કોઇલની સાપેક્ષે ચુંબક આરામ પર હોય ત્યારે પ્રેરિત પ્રવાહ ઉભો થશે.

આ કેવી રીતે સાબિત થઈ શકે?

કાર્ય અહેવાલની તૈયારી:

કાર્ય અહેવાલની તૈયારી:

કાર્યના દરેક મુદ્દા માટે નિષ્કર્ષ બનાવો.

1. કોઇલમાંથી પસાર થતો ચુંબકીય પ્રવાહ કેવી રીતે બદલાય છે (વધે છે, ઘટે છે, બદલાતો નથી)?

2. કાયમી ચુંબકની ચુંબકીય ઇન્ડક્શન ફીલ્ડ લાઇનની દિશાઓ શું છે?

3. પ્રેરિત પ્રવાહની ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ કેવી રીતે નિર્દેશિત થાય છે?

4. કોઇલના ચુંબકીય ક્ષેત્રના ધ્રુવો નક્કી કરો.

5. જમણા હાથના નિયમનો ઉપયોગ કરીને ઇન્ડક્શન પ્રવાહની દિશા નક્કી કરો.

નિષ્કર્ષ:

1. ઇન્ડક્શન પ્રવાહની દિશા શેના પર આધાર રાખે છે?

2. ઇન્ડક્શન વર્તમાનની તીવ્રતા શેના પર આધાર રાખે છે?

કાર્યનો હેતુ:

ગેલ્વેનાઇઝિંગ ઉપકરણની રચના અને સંચાલન સિદ્ધાંતથી પોતાને પરિચિત કરો.

ગેલ્વેનાઇઝિંગ ઉપકરણના ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટના મુખ્ય તત્વોની લાક્ષણિકતાઓ નક્કી કરો.

સાધનો:

ગેલ્વેનાઇઝિંગ ઉપકરણ, ઇલેક્ટ્રોનિક ઓસિલોસ્કોપ.

પદ્ધતિનું મહત્વ

તબીબી પ્રેક્ટિસમાં, ડાયરેક્ટ કરંટનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. ગેલ્વેનાઇઝેશનની મદદથી, તેઓ બંને વ્યક્તિગત અંગો (યકૃત, હૃદય, થાઇરોઇડ ગ્રંથિ, વગેરે) અને સમગ્ર શરીરને અસર કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સર્વાઇકલ સહાનુભૂતિ ગાંઠોની બળતરા દ્વારા "કોલર એરિયા" નું ગેલ્વેનાઇઝેશન કાર્ડિયોવેસ્ક્યુલર સિસ્ટમને ઉત્તેજિત કરે છે અને મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓમાં સુધારો કરે છે. તેથી, પદ્ધતિનો ઉપયોગ વિવિધ રોગોની સારવારમાં થાય છે:

પેરિફેરલ નર્વસ સિસ્ટમ;

સેન્ટ્રલ નર્વસ સિસ્ટમ;

હાયપરટેન્શન અને પેપ્ટીક અલ્સર;

દંત ચિકિત્સામાં - ટ્રોફિક ડિસઓર્ડર અથવા મૌખિક પોલાણમાં પેશીઓની બળતરા વગેરેના કિસ્સામાં.

ગેલ્વેનાઇઝેશનને ઘણીવાર ઔષધીય પદાર્થોના શરીરના પેશીઓમાં પ્રવેશ સાથે જોડવામાં આવે છે જે ઉકેલોમાં આયનોમાં વિભાજિત થાય છે. આ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે રોગનિવારક ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ અથવા ઔષધીય પદાર્થોના ઇલેક્ટ્રોફોરેસીસ. ડાયરેક્ટ કરંટ સાથે ઇલેક્ટ્રોથેરાપી અને શરીરના પેશીઓમાં દવાઓની રજૂઆત ગેલ્વેનાઇઝેશન ઉપકરણનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે.

સૈદ્ધાંતિક ભાગ

એક રોગનિવારક પદ્ધતિ કે જે શરીરના પેશીઓ પર નીચા-સ્તરના સીધા પ્રવાહ (50 મિલિએમ્પ્સ સુધી) નો ઉપયોગ કરે છે તેને કહેવામાં આવે છે. ગેલ્વેનાઇઝેશન

ગેલ્વેનાઇઝેશન પ્રક્રિયાઓ અને રોગનિવારક ઇલેક્ટ્રોફોરેસીસ હાથ ધરવા માટે, એક સતત વોલ્ટેજ સ્ત્રોત જરૂરી છે, જે વિવિધ પ્રક્રિયાઓ અને માપન ઉપકરણ માટે વર્તમાન શક્તિને નિયંત્રિત કરવા માટે પોટેન્ટિઓમીટરથી સજ્જ છે. આવા સ્ત્રોત તરીકે, એક નિયમ તરીકે, લાઇટિંગ નેટવર્કના સેમિકન્ડક્ટર એસી રેક્ટિફાયરનો ઉપયોગ થાય છે. ગેલ્વેનાઇઝેશન ઉપકરણ (ફિગ. 1) ના ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ ડાયાગ્રામમાં ટ્રાન્સફોર્મર 3, બે ડાયોડ સાથેનું રેક્ટિફાયર 5, બે રેઝિસ્ટર 7 અને ત્રણ કેપેસિટર 6નું સ્મૂથિંગ ફિલ્ટર, એડજસ્ટિંગ પોટેંશિયોમીટર 8 અને મિલિઅમમીટર 9 અને શંટ સાથેનો સમાવેશ થાય છે. દર્દી સર્કિટમાં વર્તમાન માપવા માટે 10 સ્વિચ કરો.

ચોખા. 1. ગેલ્વેનાઇઝિંગ ઉપકરણનું ઇલેક્ટ્રિકલ ડાયાગ્રામ.

(1 – મેઈન સ્વીચ, 2 – મેઈન વોલ્ટેજ સ્વીચ, 3 – ટ્રાન્સફોર્મર, 4 – ઈન્ડીકેટર લેમ્પ, 5 – ડાયોડ્સ, 6 – કેપેસિટર્સ, 7 – રેઝિસ્ટર, 8 – એડજસ્ટિંગ પોટેંશિયોમીટર, 9 – મિલિઆમીટર, 10 – મિલિઅમમીટર શંટ, 11 – આઉટપુટ વોલ્ટેજ).

ગેલ્વેનાઇઝિંગ ઉપકરણમાં ટ્રાન્સફોર્મર નેટવર્કમાંથી વોલ્ટેજ ઘટાડે છે (એબી, ફિગ. 1). વધુમાં, દર્દીની સલામતી માટે તેની હાજરી ફરજિયાત છે (3, ફિગ. 1). ટ્રાન્સફોર્મરના પ્રાથમિક અને ગૌણ વિન્ડિંગ્સ વચ્ચેનું પ્રેરક જોડાણ દર્દીના શરીર પર લાગુ ઇલેક્ટ્રોડ ધરાવતા સર્કિટ અને ઉપકરણ સાથે જોડાયેલ વૈકલ્પિક વોલ્ટેજ નેટવર્ક વચ્ચેના સીધા જોડાણની શક્યતાને દૂર કરે છે. નહિંતર, અમુક પરિસ્થિતિઓ હેઠળ (ઉદાહરણ તરીકે, જો દર્દી આકસ્મિક રીતે ગ્રાઉન્ડ થાય છે), ઇલેક્ટ્રિકલ ઇજા થઈ શકે છે.

વૈકલ્પિક પ્રવાહનું સુધારણા (તેને સીધા પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરવું) સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડ્સ (5, ફિગ. 1) નો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે. સેમિકન્ડક્ટર ઘન સ્ફટિકીય પદાર્થો છે જેની વિદ્યુત વાહકતા વાહક અને ડાઇલેક્ટ્રિક્સ વચ્ચે મધ્યવર્તી છે. સેમિકન્ડક્ટર્સની વિદ્યુત વાહકતા બાહ્ય પરિસ્થિતિઓ (તાપમાન, રોશની, બાહ્ય ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રો, આયનાઇઝિંગ રેડિયેશન, વગેરે) પર ખૂબ આધાર રાખે છે. આમ, નિરપેક્ષ શૂન્ય (-273 °C) ની નજીકના અત્યંત નીચા તાપમાને, સેમિકન્ડક્ટર્સ મોટા ભાગના વાહકોથી વિપરીત, ડાઇલેક્ટ્રિક્સની જેમ વર્તે છે, જે સુપરકન્ડક્ટિંગ સ્થિતિમાં પરિવર્તિત થાય છે. જેમ જેમ તાપમાન વધે છે તેમ, વિદ્યુત પ્રવાહ માટે વાહકનો પ્રતિકાર વધે છે, અને સેમિકન્ડક્ટરનો પ્રતિકાર ઘટે છે.

ઓરડાના તાપમાને પણ, શુદ્ધ સેમિકન્ડક્ટરની વિદ્યુત વાહકતા, જેને આંતરિક વાહકતા કહેવાય છે, તે નાની હોય છે, જે લગભગ સમાન જથ્થામાં અસ્તવ્યસ્ત રીતે રચાયેલા છિદ્રો (જાળીના અણુઓમાં ખાલી જગ્યાઓ) અને મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન (મુખ્ય ચાર્જ કેરિયર્સ) નું પરિણામ છે. શુદ્ધ સેમિકન્ડક્ટરમાં અશુદ્ધતાનો એક નાનો અંશ ઉમેરવાથી, તેની વિદ્યુત વાહકતા નોંધપાત્ર રીતે વધે છે.

સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડની ક્રિયા વિવિધ પ્રકારની વાહકતાવાળા બે સેમિકન્ડક્ટર્સના જંકશન ઝોનમાં સંપર્ક સંભવિત તફાવતની રચનાની ઘટના પર આધારિત છે:

n-પ્રકાર સેમિકન્ડક્ટર (મુખ્ય ચાર્જ કેરિયર્સ ઇલેક્ટ્રોન છે);

પી-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટર (મુખ્ય ચાર્જ કેરિયર્સ છિદ્રો છે).

અશુદ્ધિઓનો ઉપયોગ કરીને N- અને p- પ્રકારના સેમિકન્ડક્ટર્સનું ઉત્પાદન કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જર્મેનિયમ (Ge) માં અશુદ્ધ આર્સેનિક પરમાણુ દાખલ કરતી વખતે, જે વેલેન્સ લેયર (As) માં પાંચ ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે, દરેક અશુદ્ધતા અણુ જર્મેનિયમ અણુને બદલે છે. અશુદ્ધતા અણુના ચાર ઇલેક્ટ્રોન પડોશી જર્મેનિયમ અણુઓના સંયોજક ઇલેક્ટ્રોન સાથે સહસંયોજક બોન્ડ બનાવે છે, અને પાંચમો ઇલેક્ટ્રોન મુક્ત રહે છે અને વર્તમાન વાહક બની શકે છે. અશુદ્ધિઓ કે જે મુખ્ય તત્વ કરતાં ઊંચી સંયોજકતા ધરાવે છે તેને દાતા કહેવામાં આવે છે, કારણ કે તેઓ સ્ફટિકમાં વધારાના ઇલેક્ટ્રોન દાખલ કરે છે, અને આવા અશુદ્ધ અણુઓવાળા સ્ફટિકોને n-પ્રકારના સ્ફટિકો કહેવામાં આવે છે. બાહ્ય સ્થિર ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ, મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ તરફ જશે.

જો ત્રણ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન સાથેના અશુદ્ધ અણુઓ, ઉદાહરણ તરીકે, ઇન્ડિયમ અણુ, ઉદાહરણ તરીકે, ઇન્ડિયમ અણુ, શુદ્ધ જર્મેનિયમમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, તો અશુદ્ધતા અણુ જર્મેનિયમ ક્રિસ્ટલ જાળીમાં એક અણુને બદલે છે. સંપૂર્ણ સહસંયોજક બંધન બનાવવા માટે, અશુદ્ધતા અણુ કોઈપણ પડોશી જર્મેનિયમ અણુમાંથી ચોથા ઇલેક્ટ્રોન પર કબજો કરે છે. આ કિસ્સામાં, પડોશી અણુના સહસંયોજક બંધનોમાંથી એક તૂટી જાય છે. અપૂર્ણ સહસંયોજક બંધનને છિદ્ર કહેવામાં આવે છે; તેની પાસે સકારાત્મક ચાર્જ સાથે ઇલેક્ટ્રોનની મિલકત છે. નીચલા વેલેન્સની અશુદ્ધિઓને સ્વીકારનાર કહેવામાં આવે છે. સ્વીકારનાર પરમાણુ ધરાવતું જર્મનિયમ એ પી-પ્રકારનું સ્ફટિક છે. p-પ્રકારના ક્રિસ્ટલ પર સતત ક્ષેત્ર લાગુ કરવાથી છિદ્રો નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ તરફ જાય છે. વર્તમાન પસાર થવાના સંદર્ભમાં, હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડથી નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ તરફના છિદ્રોનો પ્રવાહ નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાંથી હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ તરફના ઇલેક્ટ્રોનના પ્રવાહની સમાન અસર ધરાવે છે.

p- અને n-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટર વચ્ચેના સંપર્કને ઈલેક્ટ્રોન-હોલ જંકશન કહેવામાં આવે છે.

આ સેમિકન્ડક્ટર્સના સંપર્ક ઝોનમાં, છિદ્રો અને ઇલેક્ટ્રોન જંકશનથી દૂર કેન્દ્રિત છે (ફિગ. 2). છિદ્રો અને ઇલેક્ટ્રોનની ગતિશીલતાની તુલનામાં ક્રિસ્ટલ જાળીમાં દાતા અણુઓ અને સ્વીકારનાર અણુઓની લગભગ સંપૂર્ણ સ્થિરતા દ્વારા આ સમજાવવામાં આવ્યું છે. દાતા અણુઓના કુલ ચાર્જની અસર p-n જંકશનથી ડાબી બાજુના છિદ્રોના ભગાડવામાં પ્રગટ થાય છે, અને સ્વીકારનાર અણુઓનો કુલ ચાર્જ ઇલેક્ટ્રોનને અસર કરે છે જેથી તેઓ p-n જંકશનથી જમણી તરફ ભગાડવામાં આવે. આ કિસ્સામાં, એક કહેવાતા સંભવિત અવરોધ રચાય છે, જે છિદ્રો અને ઇલેક્ટ્રોનના પ્રવાહને અટકાવે છે. આમ, બાઉન્ડ્રી લેયર n-p દિશામાં ઇલેક્ટ્રોન અને p-n દિશામાં છિદ્રો માટે ખૂબ જ ઉચ્ચ પ્રતિકાર મેળવે છે અને તેને અવરોધિત સ્તર કહેવામાં આવે છે.

અસરમાં, આ સ્તર ફીલ્ડ સ્ટ્રેન્થ E" સાથે નાની બેટરી તરીકે કામ કરે છે (ફિગ. 2 માં ડોટેડ લાઇનમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે). સુધારણા માટે p-n જંકશનનો ઉપયોગ કરવા માટે, એક બાહ્ય બેટરી જોડાયેલ છે જેથી કાં તો ક્રિયામાં મદદ કરી શકાય અથવા અવરોધી શકાય. બેટરીની, સંભવિત અવરોધની સમકક્ષ.

ચોખા. 2. સંપર્ક સંભવિત તફાવતની રચના.

(- સ્વીકારકો, “+” – છિદ્રો, – દાતાઓ, “–” – ઇલેક્ટ્રોન)

મુખ્ય ચાર્જ કેરિયર્સ ઉપરાંત, સેમિકન્ડક્ટરમાં લઘુમતી ચાર્જ કેરિયર્સ હોય છે:

પી-ટાઇપ સેમિકન્ડક્ટરમાં - ઇલેક્ટ્રોન;

એન-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટરમાં છિદ્રો હોય છે.

જો આપણે સકારાત્મક ધ્રુવને પી-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટર સાથે અને વોલ્ટેજ સ્ત્રોતના નકારાત્મક ધ્રુવને એન-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટર (ફિગ. 3a) સાથે જોડીએ, તો બાહ્ય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ E, તાકાત Eની વિરુદ્ધ નિર્દેશિત, ખસી જશે. સંપર્ક સ્તર તરફ દરેક સેમિકન્ડક્ટરમાં મુખ્ય ચાર્જ કેરિયર્સ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે અને સ્તરની વિદ્યુત વાહકતા પુનઃસ્થાપિત થાય છે, અને આ દિશામાં તેનો પ્રતિકાર ઘટે છે p-n જંકશનમાં પ્રત્યક્ષ અથવા મારફતે કહેવાય છે.

જો તમે લાગુ બાહ્ય વોલ્ટેજ (ફિગ. 3b) ની ધ્રુવીયતા બદલો છો, તો બાહ્ય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ E, તાકાત E સાથે દિશામાં એકરૂપ થાય છે, દરેક સેમિકન્ડક્ટરમાં સંપર્ક સ્તરમાંથી મુખ્ય ચાર્જ કેરિયર્સની હિલચાલનું કારણ બનશે. વિરુદ્ધ દિશામાં અવરોધિત સ્તર વિસ્તરશે અને તેનો પ્રતિકાર નોંધપાત્ર હશે p-n જંકશનમાં બ્લોકીંગ કહેવાય છે.

સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડનું સંચાલન આ સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. જો લોડ પ્રતિકાર (ઉદાહરણ તરીકે, જૈવિક પેશી) સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ હોય અને તેના પર વૈકલ્પિક વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે, તો પ્રવાહ માત્ર એક દિશામાં લોડ પ્રતિકાર દ્વારા વહેશે. આ રૂપાંતરણને AC સુધારણા કહેવામાં આવે છે.

ચોખા. 3. ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જંકશન (a – ટ્રાન્સમિશન મોડ, b – બ્લોકીંગ મોડ) ધરાવતા સર્કિટમાં પ્રવાહ પસાર કરવો.

બાહ્ય EMF સ્ત્રોતને સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડ સાથે કનેક્ટ કરતી વખતે p-n જંકશન માટેનો વર્તમાન મોડ ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યો છે. 4.

સકારાત્મક વોલ્ટેજ મૂલ્ય (પેસેજ મોડ) પર, વર્તમાન ઝડપથી વધે છે;

નકારાત્મક વોલ્ટેજ મૂલ્ય (બ્લૉકિંગ મોડ) પર, વર્તમાન ખૂબ જ ધીરે ધીરે બદલાય છે, ડાયોડના બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ U સુધી અને તેના સુધારણા ગુણધર્મો ગુમાવે છે.

ચોખા. 4. સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડની વોલ્ટ-એમ્પીયર લાક્ષણિકતા.

વૈકલ્પિક વોલ્ટેજ ગ્રાફ સાઇનસૉઇડ (ફિગ. 5a) જેવો દેખાય છે. જો તે એક ડાયોડમાંથી પસાર થાય છે, તો પછી, એક-માર્ગી વાહકતાને લીધે, આઉટપુટ સિગ્નલ આકૃતિ 5b માં બતાવેલ ફોર્મ લેશે.

ગેલ્વેનાઇઝિંગ ઉપકરણ ટ્રાન્સફોર્મરના સેકન્ડરી વિન્ડિંગ (3) ના ટર્મિનલ A અને B સાથે જોડાયેલા બે સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડ (5, ફિગ. 1) નો ઉપયોગ કરે છે. જ્યારે બિંદુ A ની સંભવિતતા બિંદુ B ની સંભવિતતા કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે પ્રવાહ ટોચના ડાયોડમાંથી વહે છે. નીચલા ડાયોડ આ સમયે લૉક થયેલ છે. સમયગાળાના આગલા અર્ધમાં, જ્યારે બિંદુ B ની સંભવિતતા બિંદુ A ની સંભવિતતા કરતા વધારે હોય, ત્યારે પ્રવાહ નીચલા ડાયોડમાંથી વહેશે. પરિણામે, બિંદુ C પર સંભવિત મૂલ્ય નકારાત્મક મૂલ્યો લેશે નહીં (બિંદુ Dની તુલનામાં) અને જ્યારે બાહ્ય ભાર આ બિંદુઓ સાથે જોડાયેલ હોય, ત્યારે પ્રવાહ ફક્ત એક જ દિશામાં વહેશે. આમ, વૈકલ્પિક વોલ્ટેજનું સંપૂર્ણ-તરંગ સુધારણા મેળવવામાં આવે છે (ફિગ. 5c).

વોલ્ટેજ રિપલ્સને સરળ બનાવવા માટે, ઇલેક્ટ્રિકલ ફિલ્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમાં એક કેપેસિટર, અથવા કેપેસિટર અને રેઝિસ્ટર (ફિગ. 1 માં 6.7), અથવા અન્ય પ્રકારના ફિલ્ટર્સનો સમાવેશ થાય છે.

ચોખા. 5. સમયની અવલંબનનો આલેખ: a) વૈકલ્પિક વોલ્ટેજ, b) એક ડાયોડ પર સુધારેલ વોલ્ટેજ, c) બે ડાયોડ પર સુધારેલ વોલ્ટેજ.

આરસી ફિલ્ટરનું સંચાલન આવર્તન ω પર કેપેસીટન્સ X C ના વિદ્યુત પ્રતિકારની અવલંબન પર આધારિત છે:

X C = . (1)

ઘટકો પસંદ કરતી વખતે, નીચેની શરતો પૂરી કરવી આવશ્યક છે:

જેમ જેમ ધબકતું વોલ્ટેજ વધે છે, ફિલ્ટર કેપેસિટર (6) ચાર્જ થાય છે (આ વોલ્ટેજ તેના મહત્તમ મૂલ્ય સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી તેનો ચાર્જ વધે છે). વોલ્ટેજ પલ્સ વચ્ચેના વિરામ દરમિયાન, કેપેસિટર્સ લોડ પર ડિસ્ચાર્જ થાય છે (8, ફિગ. 1), એક ડિસ્ચાર્જ પ્રવાહ બનાવે છે જે ધબકારા કરતા વોલ્ટેજની દિશા સાથે મેળ ખાતી દિશામાં વહે છે. પરિણામે, આઉટપુટ વોલ્ટેજ સ્મૂથ આકાર લે છે (ફિગ. 6).

દર્દીને ઇલેક્ટ્રોડ્સ દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવતા વોલ્ટેજનું નિયમન પોટેન્ટિઓમીટર (8, ફિગ. 1) નો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે: ઉપકરણના આઉટપુટ પર મહત્તમ વોલ્ટેજ મૂવિંગ કોન્ટેક્ટની ઉપરની સ્થિતિમાં અને શૂન્ય મૂલ્યમાં હશે. નીચલી સ્થિતિ.

પ્રક્રિયાઓ કરતી વખતે, દર્દીમાંથી પસાર થતા પ્રવાહની માત્રાને નિયંત્રિત કરવી જરૂરી છે. તે મિલિઅમમીટર (9, ફિગ. 1) નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. શંટ (10, ફિગ. 1) ને કનેક્ટ કરવાથી તમે મિલિઅમમીટર સ્કેલના સ્કેલને વધારવા માટે પરવાનગી આપે છે.

ચોખા. 6. વિદ્યુત ફિલ્ટરમાંથી પસાર થયા પછી સિગ્નલનો આલેખ (ડોટેડ લાઇન ધબકતું ઇનપુટ સિગ્નલ દર્શાવે છે).

ઇલેક્ટ્રોડ્સનો ઉપયોગ કરીને દર્દીને વર્તમાન લાગુ કરવામાં આવે છે, જેની નીચે પાણી અથવા ખારાથી ભેજવાળા પેડ્સ મૂકવામાં આવે છે. વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ ઉત્પાદનો દ્વારા ઇલેક્ટ્રોડ્સ હેઠળના પેશીઓના "કાટરાઇઝેશન" ની અસરને દૂર કરવા માટે આ જરૂરી છે. ખરેખર, શરીરના જીવંત પેશીઓમાં સોડિયમ ક્લોરાઇડ - Na+ અને Cl– આયનોના વિદ્યુત વિચ્છેદનના ઉત્પાદનો હોય છે. જ્યારે પ્રવાહી તબક્કા (H+, OH–) માં હાજર પાણીના આયનો સાથે ત્વચાની સપાટી પર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે તેઓ નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ હેઠળ આલ્કલી NaOH અને હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ હેઠળ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ HCl બનાવે છે. તેથી, ડાયરેક્ટ કરંટનો ઉપયોગ કરવાના તમામ કિસ્સાઓમાં, મેટલ ઇલેક્ટ્રોડને શરીરની સપાટી પર સીધા જ લાગુ ન કરવા જોઈએ.

શરીરના પેશીઓ પેશી પ્રવાહીથી ઘેરાયેલા કોષોથી બનેલા હોય છે. આવી સિસ્ટમમાં બે વાતાવરણનો સમાવેશ થાય છે જે પ્રમાણમાં સારી રીતે વર્તમાનનું સંચાલન કરે છે (પેશી પ્રવાહી અને કોષ સાયટોપ્લાઝમ), જે નબળા વાહક સ્તર દ્વારા અલગ પડે છે - કોષ પટલ (મેમ્બ્રેન).

શરીરની પેશીઓ પર પ્રત્યક્ષ પ્રવાહની પ્રાથમિક અસર તેમાં હાજર ચાર્જ થયેલા કણોની હિલચાલને કારણે થાય છે, મુખ્યત્વે પેશી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ, તેમજ કોલોઇડલ કણો કે જેમાં શોષિત આયનો હોય છે. બાહ્ય વિદ્યુત ક્ષેત્ર પેશી તત્વો (કોષોની અંદર અને બાહ્યકોષીય પ્રવાહી) માં પટલની નજીક આયનોની જાળવણી અને સંચયનું કારણ બને છે, તેમની સામાન્ય સાંદ્રતામાં ફેરફાર કરે છે (ફિગ. 7). પરિણામે, નીચેના પટલ પર નોંધવામાં આવે છે:

ડબલ વિદ્યુત સ્તરની રચના;

ધ્રુવીકરણની ઘટના;

પ્રસરણ ક્ષમતા બનાવવી;

બાયોપોટેન્શિયલમાં ફેરફાર, વગેરે.

ચોખા. 7. ગેલ્વેનાઇઝેશન (E – ઇલેક્ટ્રોડ્સ) દરમિયાન કોષ પટલ પર આયનોનું વિતરણ.

સક્રિય એક્સપોઝરનું પરિણામ મેક્રો સ્તરે ધ્યાનપાત્ર બને છે: વાસોડિલેશનને કારણે ત્વચાની લાલાશ (હાયપરિમિયા) ઇલેક્ટ્રોડ્સ હેઠળ થાય છે. આ બધી પ્રક્રિયાઓ કોષોની કાર્યાત્મક સ્થિતિને અસર કરે છે. પેશીઓના પુનર્જીવન (પેરિફેરલ ચેતા તંતુઓ, સ્નાયુઓ, ઉપકલા) અને નર્વસ સિસ્ટમના નિયમનકારી કાર્યમાં વધારો થાય છે. આ પદ્ધતિઓ ઉપચારાત્મક હેતુઓ માટે ગેલ્વેનાઇઝેશનનો ઉપયોગ નક્કી કરે છે. જો કે, તે ફરી એકવાર નોંધવું આવશ્યક છે કે શરીરના પેશીઓ પર સીધા પ્રવાહની પ્રાથમિક અસર પર આધારિત છે ધ્રુવીકરણની ઘટના બાયોમેમ્બ્રેનની સપાટી પર.

સારવાર પ્રક્રિયા દરમિયાન, ગાસ્કેટ સાથેના ઇલેક્ટ્રોડ્સ શરીરની સપાટી પર યોગ્ય સ્થળોએ નિશ્ચિત કરવામાં આવે છે ("ટ્રાન્સસેરેબ્રલ ગેલ્વેનાઇઝેશન", "ગેલ્વેનિક કોલર", વગેરે).

તે ધ્યાનમાં લેવું જરૂરી છે કે, ઇલેક્ટ્રોડ્સ હેઠળ ત્વચા અને સબક્યુટેનીયસ ચરબીના સ્તરને દૂર કર્યા પછી, વર્તમાન શાખાઓ અને ઊંડે સ્થિત પેશીઓ અને અવયવોમાંથી પસાર થાય છે અને ઓછા પ્રતિકારવાળા માધ્યમો દ્વારા પસાર થાય છે (પેશી પ્રવાહી, લોહી, લસિકા, ચેતા થડની પટલ. , વગેરે). પરિણામે, દર્દીના સંખ્યાબંધ અવયવો અને પ્રણાલીઓ એક સાથે પ્રભાવિત થાય છે.

વ્યવહારુ ભાગ

આ કાર્યમાં, અમે ગેલ્વેનાઇઝિંગ ઉપકરણનો ઉપયોગ કરીએ છીએ, જેની બાજુની પેનલમાં ટૉગલ સ્વીચો છે જે તેના એકમોને અલગથી કનેક્ટ કરવાની મંજૂરી આપે છે. વિદ્યુત સંકેતોના આકારનું નિરીક્ષણ કરવા માટે, એક ઓસિલોસ્કોપ ઉપકરણ સાથે જોડાયેલ છે.

• " onclick="window.open(this.href,"win2","status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories =ના,સ્થાન=ના"); વળતર ખોટા;" > છાપો
• ઈમેલ

લેબોરેટરી વર્ક નંબર 9

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટનાનો અભ્યાસ

કાર્યનો હેતુ: પ્રેરિત વર્તમાન, પ્રેરિત ઇએમએફની ઘટના માટે શરતોનો અભ્યાસ કરો.

સાધનસામગ્રી: કોઇલ, બે સ્ટ્રીપ મેગ્નેટ, મિલિઅમમીટર.

થિયરી

વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રો વચ્ચેનો પરસ્પર સંબંધ 1831માં ઉત્કૃષ્ટ અંગ્રેજ ભૌતિકશાસ્ત્રી એમ. ફેરાડે દ્વારા સ્થાપિત કરવામાં આવ્યો હતો. તેમણે આ ઘટનાની શોધ કરી હતી. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન.

અસંખ્ય ફેરાડે પ્રયોગો દર્શાવે છે કે ચુંબકીય ક્ષેત્રનો ઉપયોગ કરીને વાહકમાં વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરવો શક્ય છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટનાજ્યારે સર્કિટમાંથી પસાર થતો ચુંબકીય પ્રવાહ બદલાય છે ત્યારે બંધ સર્કિટમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની ઘટનામાં સમાવેશ થાય છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટનામાંથી ઉદ્ભવતા વર્તમાનને કહેવામાં આવે છે ઇન્ડક્શન

વિદ્યુત સર્કિટમાં (આકૃતિ 1), જો કોઇલની સાપેક્ષમાં ચુંબકની હિલચાલ હોય અથવા તેનાથી વિપરિત હોય તો પ્રેરિત પ્રવાહ થાય છે. ઇન્ડક્શન પ્રવાહની દિશા ચુંબકની હિલચાલની દિશા અને તેના ધ્રુવોના સ્થાન પર બંને આધાર રાખે છે. જો કોઇલ અને ચુંબકની કોઈ સાપેક્ષ હિલચાલ ન હોય તો ત્યાં કોઈ પ્રેરિત પ્રવાહ નથી.

આકૃતિ 1.

કડક શબ્દોમાં કહીએ તો, જ્યારે કોઈ સર્કિટ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરે છે, ત્યારે તે ચોક્કસ પ્રવાહ પેદા થતો નથી, પરંતુ ચોક્કસ ઇ. ડી.એસ.

આકૃતિ 2.

ફેરાડે પ્રાયોગિક રીતે તે સ્થાપિત કર્યું જ્યારે વાહક સર્કિટમાં ચુંબકીય પ્રવાહ બદલાય છે, ત્યારે એક પ્રેરિત emf E ઇન્ડ ઉદભવે છે, જે સર્કિટ દ્વારા બંધાયેલ સપાટી દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહના ફેરફારના દરની સમાન હોય છે, જેને માઈનસ ચિહ્ન સાથે લેવામાં આવે છે.:

આ સૂત્ર વ્યક્ત કરે છે ફેરાડેનો કાયદો:ઇ. ડી.એસ. ઇન્ડક્શન સમોચ્ચ દ્વારા બંધાયેલ સપાટી દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહના પરિવર્તનના દરની બરાબર છે.

સૂત્રમાં માઈનસ ચિહ્ન પ્રતિબિંબિત કરે છે લેન્ઝનો નિયમ.

1833 માં, લેન્ઝે પ્રાયોગિક ધોરણે એક નિવેદન સાબિત કર્યું લેન્ઝનો નિયમ: બંધ લૂપમાં ઇન્ડક્શન કરંટ ઉત્તેજિત થાય છે જ્યારે ચુંબકીય પ્રવાહ બદલાય છે ત્યારે હંમેશા એવી રીતે નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે કે તે બનાવેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રેરિત પ્રવાહને કારણે ચુંબકીય પ્રવાહમાં ફેરફારને અટકાવે છે.

વધતા ચુંબકીય પ્રવાહ સાથેФ>0, અને ε ઇન્ડ< 0, т.е. э. д. с. индукции вызывает ток такого направления, при котором его маг­нитное поле уменьшает магнитный поток через контур.

જ્યારે ચુંબકીય પ્રવાહ ઘટે છેએફ<0, а ε инд >0, એટલે કે. પ્રેરિત પ્રવાહનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર સર્કિટ દ્વારા ઘટતા ચુંબકીય પ્રવાહને વધારે છે.

લેન્ઝનો નિયમઊંડા છે ભૌતિક અર્થ – તે ઊર્જાના સંરક્ષણના કાયદાને વ્યક્ત કરે છે: જો સર્કિટ દ્વારા ચુંબકીય ક્ષેત્ર વધે છે, તો સર્કિટમાં પ્રવાહ એવી રીતે નિર્દેશિત થાય છે કે તેનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર બાહ્ય ક્ષેત્રની વિરુદ્ધ દિશામાન થાય છે, અને જો સર્કિટ દ્વારા બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઘટે છે, તો પ્રવાહને દિશામાન કરવામાં આવે છે. એવી રીતે કે તેનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર આ ઘટતા ચુંબકીય ક્ષેત્રને સમર્થન આપે છે.

પ્રેરિત emf વિવિધ કારણો પર આધાર રાખે છે. જો તમે એક વખત કોઇલમાં મજબૂત ચુંબકને દબાણ કરો છો, અને બીજી વખત નબળા દબાણ કરો છો, તો પ્રથમ કિસ્સામાં ઉપકરણની રીડિંગ્સ વધુ હશે. જ્યારે ચુંબક ઝડપથી આગળ વધે ત્યારે તેઓ પણ ઊંચા હશે. આ કાર્યમાં હાથ ધરવામાં આવેલા દરેક પ્રયોગોમાં, ઇન્ડક્શન પ્રવાહની દિશા લેન્ઝના નિયમ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ઇન્ડક્શન પ્રવાહની દિશા નક્કી કરવાની પ્રક્રિયા આકૃતિ 2 માં બતાવવામાં આવી છે.

આકૃતિમાં, કાયમી ચુંબકની ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ અને પ્રેરિત પ્રવાહની ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ વાદળી રંગમાં દર્શાવેલ છે. ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓ હંમેશા N થી S તરફ નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે - ઉત્તર ધ્રુવથી ચુંબકના દક્ષિણ ધ્રુવ તરફ.

લેન્ઝના નિયમ મુજબ, જ્યારે ચુંબકીય પ્રવાહ બદલાય છે ત્યારે ઉદ્ભવતા વાહકમાં પ્રેરિત વિદ્યુત પ્રવાહને એવી રીતે નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે કે તેનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર ચુંબકીય પ્રવાહમાં થતા ફેરફારનો પ્રતિકાર કરે છે. તેથી, કોઇલમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓની દિશા કાયમી ચુંબકની બળ રેખાઓની વિરુદ્ધ હોય છે, કારણ કે ચુંબક કોઇલ તરફ આગળ વધે છે. આપણે જીમલેટના નિયમનો ઉપયોગ કરીને વર્તમાનની દિશા શોધીએ છીએ: જો જીમલેટ (જમણા હાથના થ્રેડ સાથે) ને સ્ક્રૂ કરવામાં આવે છે જેથી તેની અનુવાદની હિલચાલ કોઇલમાં ઇન્ડક્શન લાઇનની દિશા સાથે સુસંગત હોય, તો પછી તેના પરિભ્રમણની દિશા જીમલેટ હેન્ડલ ઇન્ડક્શન કરંટની દિશા સાથે એકરુપ છે.

તેથી, મિલિઅમમીટર દ્વારા પ્રવાહ ડાબેથી જમણે વહે છે, જેમ કે લાલ તીર દ્વારા આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. કિસ્સામાં જ્યારે ચુંબક કોઇલથી દૂર જાય છે, ત્યારે પ્રેરિત પ્રવાહની ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ સ્થાયી ચુંબકની ક્ષેત્ર રેખાઓ સાથે એકરુપ હશે અને પ્રવાહ જમણેથી ડાબે વહેશે.

કામમાં પ્રગતિ.

રિપોર્ટ માટે એક ટેબલ તૈયાર કરો અને તમે પ્રયોગો કરો ત્યારે તેને ભરો.