Соронзон өөрөө индукц. Өөрөө индукцийн emf ба хэлхээний индукц

Асаалттай энэ хичээлбид өөрийгөө индукцийн үзэгдлийг хэрхэн, хэн нээсэн болохыг олж мэдэх болно, бид энэ үзэгдлийг харуулах туршлагыг авч үзэх болно, бид өөрийгөө индукц гэдгийг тодорхойлох болно. онцгой тохиолдол цахилгаан соронзон индукц. Хичээлийн төгсгөлд бид хамаарлыг харуулсан физик хэмжигдэхүүнийг танилцуулах болно Өөрөө өдөөгдсөн EMFдамжуулагчийн хэмжээ, хэлбэр, дамжуулагч байрладаг орчин, өөрөөр хэлбэл индукц.

Хенри туузан зэсээр хийсэн хавтгай ороомог зохион бүтээж, түүний тусламжтайгаар утсан ороомог ашиглахаас илүү эрчим хүчний эффектийг олж авсан. Эрдэмтэн хэлхээнд хүчирхэг ороомог байх үед энэ хэлхээний гүйдэл түүнд хүрдэг болохыг анзаарсан хамгийн их утгаороомоггүй байснаас хамаагүй удаан.

Цагаан будаа. 2. Схем туршилтын тохиргооД.Генри

Зураг дээр. 2 харуулав цахилгаан диаграммӨөрийгөө индукцийн үзэгдлийг харуулах боломжтой туршилтын төхөөрөмж. Цахилгаан хэлхэээх үүсвэрт түлхүүрээр холбогдсон зэрэгцээ холбогдсон хоёр гэрлийн чийдэнгээс бүрдэнэ DC. Ороомог гэрлийн чийдэнгийн аль нэгтэй цуваа холбогдсон байна. Хэлхээг хаасны дараа ороомогтой цуваа холбосон гэрлийн чийдэн нь хоёр дахь гэрлийн чийдэнгээс илүү удаан асдаг болохыг харж болно (Зураг 3).

Цагаан будаа. 3. Хэлхээг асаах үед гэрлийн чийдэнгийн өөр өөр улайсгана

Эх үүсвэрийг унтраах үед ороомогтой цуваа холбосон гэрлийн чийдэн хоёр дахь гэрлийн чийдэнгээс илүү удаан унтардаг.

Яагаад гэрэл зэрэг унтардаггүй юм бэ?

Шилжүүлэгч хаагдах үед (Зураг 4) өөрөө индукцийн emf үүссэний улмаас ороомогтой гэрлийн чийдэнгийн гүйдэл илүү удаан нэмэгддэг тул энэ чийдэн нь илүү удаан асдаг.

Цагаан будаа. 4. Түлхүүрийг хаах

Шилжүүлэгчийг нээх үед (Зураг 5) үүссэн өөрөө индукцийн EMF нь гүйдэл буурахаас сэргийлдэг. Тиймээс хэсэг хугацаанд гүйдэл үргэлжилсээр байна. Гүйдэл байхын тулд хаалттай хэлхээ хэрэгтэй. Хэлхээнд ийм хэлхээ байдаг бөгөөд энэ нь гэрлийн чийдэнг хоёуланг нь агуулдаг. Тиймээс хэлхээг нээх үед гэрлийн чийдэн нь тодорхой хугацаанд гэрэлтэх ёстой бөгөөд ажиглагдсан саатал нь бусад шалтгааны улмаас үүсч болно.

Цагаан будаа. 5. Түлхүүрийг нээх

Түлхүүрийг хааж, нээх үед энэ хэлхээнд тохиолддог процессуудыг авч үзье.

1. Түлхүүрийг хаах.

Хэлхээнд гүйдэл дамжуулах ороомог байна. Энэ эргэлтийн гүйдлийг цагийн зүүний эсрэг урсга. Дараа нь соронзон орон дээшээ чиглэнэ (Зураг 6).

Тиймээс ороомог нь өөрийн гэсэн орон зайд дуусдаг соронзон орон. Гүйдэл ихсэх тусам ороомог нь өөрчлөгдөж буй соронзон орны орон зайд дуусна өөрийн гүйдэл. Хэрэв гүйдэл нэмэгдэх юм бол энэ гүйдлийн улмаас үүссэн соронзон урсгал мөн нэмэгддэг. Мэдэгдэж байгаагаар хэлхээний хавтгайд нэвтэрч буй соронзон урсгал ихсэх тусам энэ хэлхээнд индукцийн цахилгаан хөдөлгөгч хүч үүсдэг бөгөөд үүний үр дүнд индукцийн гүйдэл үүсдэг. Лензийн дүрмийн дагуу энэ гүйдэл нь түүний соронзон орон нь хэлхээний хавтгайд нэвтэрч буй соронзон урсгалын өөрчлөлтөөс сэргийлж байхаар чиглэгдэх болно.

Энэ нь Зураг дээр авч үзсэн хүний хувьд. 6 эргэлт хийх үед индукцийн гүйдлийг цагийн зүүний дагуу чиглүүлэх ёстой (Зураг 7), ингэснээр эргэлтийн өөрийн гүйдэл нэмэгдэхээс сэргийлнэ. Үүний үр дүнд түлхүүр хаагдах үед энэ хэлхээнд эсрэг чиглэлд чиглэсэн тоормосны индукцийн гүйдэл гарч ирдэг тул хэлхээний гүйдэл тэр даруй нэмэгдэхгүй.

2. Түлхүүрийг нээх

Шилжүүлэгчийг нээх үед хэлхээний гүйдэл буурч, энэ нь ороомгийн хавтгайгаар дамжин өнгөрөх соронзон урсгал буурахад хүргэдэг. Соронзон урсгалын бууралт нь гадаад төрх байдалд хүргэдэг өдөөгдсөн emfба индукцийн гүйдэл. Энэ тохиолдолд индукцийн гүйдэл нь ороомгийн өөрийн гүйдэлтэй ижил чиглэлд чиглэнэ. Энэ нь дотоод гүйдлийн аажмаар буурахад хүргэдэг.

Дүгнэлт:дамжуулагчийн гүйдэл өөрчлөгдөхөд цахилгаан соронзон индукц нь нэг дамжуулагч дээр үүсдэг бөгөөд энэ нь дамжуулагч дахь өөрийн гүйдлийн өөрчлөлтөөс урьдчилан сэргийлэх байдлаар чиглэсэн индукцын гүйдлийг үүсгэдэг (Зураг 8). Энэ бол өөрийгөө индукцийн үзэгдлийн мөн чанар юм. Өөрөө индукц нь цахилгаан соронзон индукцийн онцгой тохиолдол юм.

Цагаан будаа. 8. Хэлхээг асаах, унтраах мөч

Соронзон индукцийг олох томъёо шулуун дамжуулагчгүйдэлтэй:

соронзон индукц хаана байна; - соронзон тогтмол; - одоогийн хүч чадал; - дамжуулагчаас цэг хүртэлх зай.

Талбайгаар дамжин өнгөрөх соронзон индукцийн урсгал нь дараахь хэмжээтэй тэнцүү байна.

соронзон урсгалд нэвтэрсэн гадаргуугийн талбай хаана байна.

Тиймээс соронзон индукцийн урсгал нь дамжуулагч дахь гүйдлийн хэмжээтэй пропорциональ байна.

Эргэлтийн тоо ба урт нь ороомгийн хувьд соронзон орны индукцийг дараахь хамаарлаар тодорхойлно.

Соронзон урсгал, эргэлтийн тоогоор ороомог үүсгэсэн Н, тэнцүү байна:

Орлуулж байна энэ илэрхийлэлсоронзон орны индукцийн томъёог бид олж авна:

Эргэлтийн тоог ороомгийн урттай харьцуулсан харьцааг дараах тоогоор тэмдэглэнэ.

Бид соронзон урсгалын эцсийн илэрхийлэлийг олж авна.

Үүссэн хамаарлаас харахад урсгалын утга нь одоогийн утга ба ороомгийн геометрээс (радиус, урт, эргэлтийн тоо) хамаарна. Дараахтай тэнцүү утгыг индукц гэж нэрлэдэг:

Индукцийн нэгж нь Хенри:

Тиймээс ороомог дахь гүйдлийн улмаас үүссэн соронзон индукцийн урсгал нь дараахь хэмжээтэй тэнцүү байна.

Өдөөгдсөн emf-ийн томъёог харгалзан үзвэл өөрөө индукцийн EMF нь "-" тэмдгээр авсан гүйдэл ба индукцийн өөрчлөлтийн хурдны бүтээгдэхүүнтэй тэнцүү болохыг олж мэдэв.

Өөрөө индукц- энэ нь дамжуулагчаар урсах гүйдлийн хүч өөрчлөгдөх үед дамжуулагч дахь цахилгаан соронзон индукц үүсэх үзэгдэл юм.

Өөрийгөө индукцийн цахилгаан хөдөлгөгч хүчхасах тэмдгээр авсан дамжуулагчаар урсах гүйдлийн өөрчлөлтийн хурдтай шууд пропорциональ байна. Пропорциональ хүчин зүйл гэж нэрлэдэг индукц, үүнээс хамаарна геометрийн параметрүүддамжуулагч.

Хэрэв дамжуулагчийн гүйдлийн өөрчлөлтийн хурд нь секундэд 1 А-тай тэнцэх үед энэ дамжуулагч дээр 1 В-тэй тэнцэх өөрөө индуктив цахилгаан хөдөлгөгч хүч үүсдэг бол дамжуулагч нь 1 H-тэй тэнцүү индукцтэй байна.

Хүн өөрийгөө индукцийн үзэгдэлтэй өдөр бүр тулгардаг. Бид гэрлийг асаах, унтраах болгондоо өдөөх явцад хэлхээг хааж эсвэл нээдэг өдөөгдсөн гүйдэл. Заримдаа эдгээр урсгалууд ийм хүрч болно их хэмжээгээрунтраалга дотор оч байгаа нь бидний харж байна.

Лавлагаа

Мякишев Г.Я. Физик: Сурах бичиг. 11-р ангийн хувьд ерөнхий боловсрол байгууллагууд. - М.: Боловсрол, 2010 он.
Касьянов В.А. Физик. 11-р анги: Боловсролын. ерөнхий боловсролын хувьд байгууллагууд. - М .: Тодог, 2005.
Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И., Физик 11. - М.: Мнемосин.

Myshared.ru интернет портал ().
Интернет портал Physics.ru ().
Festival.1september.ru интернет портал ().

Гэрийн даалгавар

15-р зүйлийн төгсгөлийн асуултууд (45-р хуудас) - Мякишев Г.Я. Физик 11 (санал болгож буй уншлагын жагсаалтыг үзнэ үү)
Аль дамжуулагчийн индукц нь 1 Генри вэ?

Энэ хичээлээр бид өөрийгөө индукцийн үзэгдлийг хэрхэн, хэн нээсэн, энэ үзэгдлийг харуулах туршлагыг авч үзэн, өөрөө индукц нь цахилгаан соронзон индукцийн онцгой тохиолдол гэдгийг тодорхойлох болно. Хичээлийн төгсгөлд бид дамжуулагчийн хэмжээ, хэлбэр, дамжуулагчийн оршдог орчин, өөрөөр хэлбэл индуктив чанар зэргээс өөрийгөө индуктив EMF-ийн хамаарлыг харуулсан физик хэмжигдэхүүнийг танилцуулах болно.

Хенри туузан зэсээр хийсэн хавтгай ороомог зохион бүтээж, түүний тусламжтайгаар утсан ороомог ашиглахаас илүү эрчим хүчний эффектийг олж авсан. Эрдэмтэд хэлхээнд хүчирхэг ороомог байх үед энэ хэлхээний гүйдэл нь ороомоггүй байснаас хамаагүй удаан хамгийн их утгадаа хүрдэг болохыг анзаарсан.

Цагаан будаа. 2. Д.Генригийн туршилтын байгууламжийн бүдүүвч

Зураг дээр. Зураг 2-т туршилтын байгууламжийн цахилгаан диаграммыг харуулсан бөгөөд үүний үндсэн дээр өөрөө индукцийн үзэгдлийг харуулж болно. Цахилгаан хэлхээ нь шууд гүйдлийн эх үүсвэрт шилжүүлэгчээр холбогдсон зэрэгцээ холбогдсон хоёр гэрлийн чийдэнгээс бүрдэнэ. Ороомог гэрлийн чийдэнгийн аль нэгтэй цуваа холбогдсон байна. Хэлхээг хаасны дараа ороомогтой цуваа холбосон гэрлийн чийдэн нь хоёр дахь гэрлийн чийдэнгээс илүү удаан асдаг болохыг харж болно (Зураг 3).

Цагаан будаа. 3. Хэлхээг асаах үед гэрлийн чийдэнгийн өөр өөр улайсгана

Яагаад гэрэл зэрэг унтардаггүй юм бэ?

Цагаан будаа. 4. Түлхүүрийг хаах

Цагаан будаа. 5. Түлхүүрийг нээх

Түлхүүрийг хааж, нээх үед энэ хэлхээнд тохиолддог процессуудыг авч үзье.

1. Түлхүүрийг хаах.

Тиймээс ороомог нь өөрийн соронзон орны орон зайд өөрийгөө олдог. Гүйдэл ихсэх тусам ороомог нь өөрийн гүйдлийн өөрчлөгдөж буй соронзон орны орон зайд өөрийгөө олох болно. Хэрэв гүйдэл нэмэгдэх юм бол энэ гүйдлийн улмаас үүссэн соронзон урсгал мөн нэмэгддэг. Мэдэгдэж байгаагаар хэлхээний хавтгайд нэвтэрч буй соронзон урсгал ихсэх тусам энэ хэлхээнд индукцийн цахилгаан хөдөлгөгч хүч үүсдэг бөгөөд үүний үр дүнд индукцийн гүйдэл үүсдэг. Лензийн дүрмийн дагуу энэ гүйдэл нь түүний соронзон орон нь хэлхээний хавтгайд нэвтэрч буй соронзон урсгалын өөрчлөлтөөс сэргийлж байхаар чиглэгдэх болно.

2. Түлхүүрийг нээх

Шилжүүлэгчийг нээх үед хэлхээний гүйдэл буурч, энэ нь ороомгийн хавтгайгаар дамжин өнгөрөх соронзон урсгал буурахад хүргэдэг. Соронзон урсгалын бууралт нь өдөөгдсөн emf болон өдөөгдсөн гүйдэл үүсэхэд хүргэдэг. Энэ тохиолдолд индукцийн гүйдэл нь ороомгийн өөрийн гүйдэлтэй ижил чиглэлд чиглэнэ. Энэ нь дотоод гүйдлийн аажмаар буурахад хүргэдэг.

Цагаан будаа. 8. Хэлхээг асаах, унтраах мөч

Гүйдэлтэй шулуун дамжуулагчийн соронзон индукцийг олох томъёо:

соронзон индукц хаана байна; - соронзон тогтмол; - одоогийн хүч чадал; - дамжуулагчаас цэг хүртэлх зай.

Талбайгаар дамжин өнгөрөх соронзон индукцийн урсгал нь дараахь хэмжээтэй тэнцүү байна.

соронзон урсгалд нэвтэрсэн гадаргуугийн талбай хаана байна.

Тиймээс соронзон индукцийн урсгал нь дамжуулагч дахь гүйдлийн хэмжээтэй пропорциональ байна.

Эргэлтийн тоо ба урт нь ороомгийн хувьд соронзон орны индукцийг дараахь хамаарлаар тодорхойлно.

Эргэлтийн тоогоор ороомгийн үүсгэсэн соронзон урсгал Н, тэнцүү байна:

Энэ илэрхийлэлд соронзон орны индукцийн томъёог орлуулснаар бид дараахь зүйлийг олж авна.

Эргэлтийн тоог ороомгийн урттай харьцуулсан харьцааг дараах тоогоор тэмдэглэнэ.

Бид соронзон урсгалын эцсийн илэрхийлэлийг олж авна.

Индукцийн нэгж нь Хенри:

Тиймээс ороомог дахь гүйдлийн улмаас үүссэн соронзон индукцийн урсгал нь дараахь хэмжээтэй тэнцүү байна.

Өөрийгөө индукцийн цахилгаан хөдөлгөгч хүчхасах тэмдгээр авсан дамжуулагчаар урсах гүйдлийн өөрчлөлтийн хурдтай шууд пропорциональ байна. Пропорциональ хүчин зүйл гэж нэрлэдэг индукц, энэ нь дамжуулагчийн геометрийн параметрээс хамаарна.

Хүн өөрийгөө индукцийн үзэгдэлтэй өдөр бүр тулгардаг. Бид гэрлийг асаах, унтраах бүрт хэлхээг хааж эсвэл нээж, улмаар индукцийн гүйдлийг хөдөлгөдөг. Заримдаа эдгээр гүйдэл нь маш өндөр утгуудад хүрч чаддаг тул унтраалга дотор оч үсэрч, бидний харж болно.

Лавлагаа

Мякишев Г.Я. Физик: Сурах бичиг. 11-р ангийн хувьд ерөнхий боловсрол байгууллагууд. - М.: Боловсрол, 2010 он.
Касьянов В.А. Физик. 11-р анги: Боловсролын. ерөнхий боловсролын хувьд байгууллагууд. - М .: Тодог, 2005.
Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И., Физик 11. - М.: Мнемосин.

Myshared.ru интернет портал ().
Интернет портал Physics.ru ().
Festival.1september.ru интернет портал ().

Гэрийн даалгавар

15-р зүйлийн төгсгөлийн асуултууд (45-р хуудас) - Мякишев Г.Я. Физик 11 (санал болгож буй уншлагын жагсаалтыг үзнэ үү)
Аль дамжуулагчийн индукц нь 1 Генри вэ?

Өөрөө индукц

Цахилгаан гүйдэл дамжих дамжуулагч бүр өөрийн соронзон орон дотор байдаг.

Дамжуулагч дахь гүйдлийн хүч өөрчлөгдөхөд m. талбар өөрчлөгддөг, өөрөөр хэлбэл. энэ гүйдлийн улмаас үүссэн соронзон урсгал өөрчлөгдөнө. Соронзон урсгалын өөрчлөлт нь эргэлтийн цахилгаан орон үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд хэлхээнд өдөөгдсөн emf гарч ирдэг.

Энэ үзэгдлийг өөрөө индукц гэж нэрлэдэг.

Өөрөө индукц гэдэг нь одоогийн хүч чадлын өөрчлөлтийн үр дүнд цахилгаан хэлхээнд өдөөгдсөн emf үүсэх үзэгдэл юм.
Үүссэн emf-ийг өөрөө өдөөгдсөн emf гэж нэрлэдэг

Өөрийгөө индукцийн үзэгдлийн илрэл

Хэлхээ хаах

Цахилгаан хэлхээнд богино холболт үүсэх үед гүйдэл нэмэгдэж, энэ нь ороомог дахь соронзон урсгалыг ихэсгэдэг, гүйдлийн эсрэг чиглэсэн эргүүлэгтэй цахилгаан орон гарч ирдэг, өөрөөр хэлбэл ороомог дотор өөрөө индуктив EMF гарч ирдэг. хэлхээнд гүйдэл нэмэгдэхээс сэргийлдэг (хуйлхайн талбар нь электронуудыг саатуулдаг).
Үүний үр дүнд L1 нь L2-ээс хожуу асдаг.

Нээлттэй хэлхээ

Цахилгаан хэлхээг нээх үед гүйдэл буурч, ороомог дахь урсгал буурч, гүйдэл шиг чиглэсэн (ижил гүйдлийн хүчийг хадгалахыг хичээдэг) эргүүлэгтэй цахилгаан талбар гарч ирдэг. Өөрөө өдөөгдсөн emf нь ороомогт үүсч, хэлхээний гүйдлийг хадгалдаг.
Үүний үр дүнд L нь унтрах үед тод анивчдаг.

Цахилгааны инженерийн хувьд хэлхээ хаагдсан үед өөрөө индукцийн үзэгдэл илэрдэг ( цахилгаан гүйдэлаажмаар нэмэгддэг) ба хэлхээг нээх үед (цахилгаан гүйдэл нэн даруй алга болдоггүй).

ИНДУКТАНС

Өөрөө өдөөгдсөн EMF нь юунаас хамаардаг вэ?

Цахилгаан гүйдэл нь өөрийн соронзон орон үүсгэдэг. Хэлхээгээр дамжих соронзон урсгал нь соронзон орны индукц (Ф ~ B), индукц нь дамжуулагч дахь гүйдлийн хүч чадалтай пропорциональ байна.
(B ~ I), тиймээс соронзон урсгал нь одоогийн хүч чадалтай пропорциональ байна (Ф ~ I).
Өөрөө индукцийн EMF нь цахилгаан хэлхээний гүйдлийн өөрчлөлтийн хурд, дамжуулагчийн шинж чанар (хэмжээ, хэлбэр) болон дамжуулагч байрладаг орчны харьцангуй соронзон нэвчилтээс хамаарна.
Өөрөө индукцийн EMF нь дамжуулагчийн хэмжээ, хэлбэр, дамжуулагчийн байрлаж буй орчноос хамааралтай болохыг харуулсан физик хэмжигдэхүүнийг өөрөө индукцийн коэффициент буюу индукц гэж нэрлэдэг.

Индукц - физик хэмжигдэхүүн, тоогоор emf-тэй тэнцүүгүйдэл 1 секундэд 1 амперээр өөрчлөгдөх үед хэлхээнд үүсдэг өөрөө индукц.
Индукцийг дараахь томъёогоор тооцоолж болно.

Энд Ф нь хэлхээгээр дамжих соронзон урсгал, I нь хэлхээний гүйдлийн хүч юм.

SI индукцийн нэгжүүд:

Ороомгийн индукц нь дараахь зүйлээс хамаарна.
эргэлтийн тоо, ороомгийн хэмжээ, хэлбэр, орчны харьцангуй соронзон нэвчилт (магадгүй цөм).

ӨӨРИЙГӨӨ ИНДУКЦИЙН EMF

Өөрөө индукцийн emf нь хэлхээг асаах үед гүйдэл нэмэгдэж, хэлхээг нээх үед гүйдэл буурахаас сэргийлдэг.

ГҮЙГДЭЛИЙН СОРОНЗНЫ ТАЛБАЙН ЭРЧИМ ХҮЧ

Гүйдэл дамжуулагчийн эргэн тойронд энергитэй соронзон орон байдаг.
Энэ нь хаанаас ирсэн бэ? Цахилгаан хэлхээнд орсон гүйдлийн эх үүсвэр нь эрчим хүчний нөөцтэй байдаг.
Цахилгаан хэлхээг хаах үед гүйдлийн эх үүсвэр нь үүссэн өөрөө индуктив EMF-ийн нөлөөг даван туулахын тулд эрчим хүчнийхээ тодорхой хэсгийг зарцуулдаг. Гүйдлийн өөрийн энерги гэж нэрлэгддэг энергийн энэ хэсэг нь соронзон орон үүсэхэд ордог.

Соронзон орны энерги нь гүйдлийн дотоод энергитэй тэнцүү байна.
Гүйдлийн өөрийн энерги нь хэлхээнд гүйдэл үүсгэхийн тулд гүйдлийн эх үүсвэрийн өөрөө индукцийн EMF-ийг даван туулахын тулд хийх ёстой ажилтай тоон хувьд тэнцүү байна.

Гүйдлийн улмаас үүссэн соронзон орны энерги нь гүйдлийн квадраттай шууд пропорциональ байна.
Гүйдэл зогссоны дараа соронзон орны энерги хаашаа явах вэ? - ялгардаг (хэлхээг хангалттай нээх үед агуу хүчгүйдэл нь оч эсвэл нум үүсгэж болно)

ТЕСТИЙН БИЧИГИЙН АСУУЛТ

"Цахилгаан соронзон индукц" сэдвээр

1. Индукцийн гүйдлийг олж авах 6 аргыг жагсаа.
2. Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл (тодорхойлолт).
3. Ленцийн дүрэм.
4. Соронзон урсгал (тодорхойлолт, зураг, томъёо, оролтын хэмжигдэхүүн, тэдгээрийн хэмжих нэгж).
5. Цахилгаан соронзон индукцийн хууль (тодорхойлолт, томьёо).
6. Эргэлтийн цахилгаан орны шинж чанарууд.
7. Нэг төрлийн соронзон орон дээр хөдөлж буй дамжуулагчийн индукцийн emf (гадаад харагдах шалтгаан, зураг, томъёо, оролтын хэмжигдэхүүн, тэдгээрийн хэмжих нэгж).
8. Өөрийгөө индукц (цахилгаан инженерчлэл дэх товч илрэл, тодорхойлолт).
9. Өөрийгөө индукцийн EMF (түүний үйлдэл ба томъёо).
10. Индукц (тодорхойлолт, томьёо, хэмжих нэгж).
11. Гүйдлийн соронзон орны энерги (гүйдлийн соронзон орны энерги хаанаас гардаг, гүйдэл зогсоход алга болох томъёо).

Цахилгаан соронзон индукц нь цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг соронзон орны нөлөөгөөр цахилгаан гүйдэл үүсгэх явдал юм. Фарадей, Генри нар энэ үзэгдлийг нээсэн нь цахилгаан соронзон ертөнцөд тодорхой тэгш хэмийг бий болгосон. Максвелл цахилгаан ба соронзон байдлын талаархи мэдлэгийг нэг онолоор цуглуулж чадсан. Түүний судалгаа оршин тогтнохыг урьдчилан таамаглаж байсан цахилгаан соронзон долгионөмнө туршилтын ажиглалт. Герц тэдний оршин тогтнохыг баталж, хүн төрөлхтөнд харилцаа холбооны эрин үеийг нээж өгсөн.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/1-14-210x140..jpg 614w" sizes="(хамгийн их өргөн: 600px) 100vw, 600px">

Фарадейгийн туршилтууд

Фарадей ба Ленцийн хуулиуд

Цахилгаан гүйдэл нь соронзон нөлөөг үүсгэдэг. Соронзон орон цахилгаан үүсгэх боломжтой юу? Фарадей хүссэн үр нөлөө нь цаг хугацааны явцад соронзон орны өөрчлөлтөөс болж үүсдэг болохыг олж мэдсэн.

Дамжуулагчийг хувьсах соронзон урсгалаар гатлах үед түүнд цахилгаан хөдөлгөгч хүч үүсч, цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг. Гүйдлийг үүсгэдэг систем нь байж болно байнгын соронзэсвэл цахилгаан соронзон.

Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл нь Фарадей ба Ленц гэсэн хоёр хуулиар зохицуулагддаг.

Ленцийн хууль нь цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг түүний чиглэлийн дагуу тодорхойлох боломжийг бидэнд олгодог.

Чухал!Өдөөгдсөн EMF-ийн чиглэл нь түүний үүсгэсэн гүйдэл нь түүнийг үүсгэсэн шалтгааныг эсэргүүцэх хандлагатай байдаг.

Тоо хурдан өөрчлөгдөхөд индукцийн гүйдлийн эрчим нэмэгддэгийг Фарадей анзаарсан цахилгаан шугам, контурыг хөндлөн гарах. Өөрөөр хэлбэл, EMF цахилгаан соронзониндукц нь хөдөлж буй соронзон урсгалын хурдаас шууд хамаардаг.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/2-10-768x454..jpg 960w" sizes="(хамгийн их өргөн: 600px) 100vw, 600px">

өдөөгдсөн emf

Өдөөгдсөн EMF-ийн томъёог дараах байдлаар тодорхойлно.

E = - dФ/dt.

"-" тэмдэг нь өдөөгдсөн emf-ийн туйлшрал нь урсгалын тэмдэг болон өөрчлөгдөх хурдтай хэрхэн холбоотой болохыг харуулж байна.

Цахилгаан соронзон индукцийн хуулийн ерөнхий томъёоллыг олж авсан бөгөөд үүнээс онцгой тохиолдлын илэрхийлэлийг гаргаж болно.

Соронзон орон дахь утасны хөдөлгөөн

l урттай утас В индукцтэй MF-д шилжихэд түүний дотор EMF үүснэ. шугаман хурд v. EMF-ийг тооцоолохын тулд дараахь томъёог ашиглана.

соронзон орны чиглэлд перпендикуляр дамжуулагчийн хөдөлгөөний хувьд:

E = - B x l x v;

өөр өнцгөөр хөдөлгөөн хийх тохиолдолд α:

E = — B x l x v x sin α.

Өдөөгдсөн emf ба гүйдэл нь дүрмийг ашиглан бидний олж мэдсэн чиглэлд чиглэнэ баруун гар: гараа соронзон орны шугамд перпендикуляр байрлуулж, заана эрхий хуруудамжуулагчийн хөдөлгөөний чиглэлд та үлдсэн дөрвөн шулуун хуруугаараа EMF-ийн чиглэлийг олж мэдэх боломжтой.

Jpg?x15027" alt=" МП дахь утас хөдөлж байна" width="600" height="429">!}

МП дахь утсыг хөдөлгөж байна

Эргэдэг ороомог

Цахилгаан үүсгүүрийн ажиллагаа нь N эргэлттэй МП дахь хэлхээний эргэлт дээр суурилдаг.

Соронзон урсгал Ф = B x S x cos α (соронзон индукцийг MF өнгөрч буй гадаргуугийн талбай ба өнцгийн косинусаар үржүүлсэн) тодорхойлолтын дагуу соронзон урсгал түүнийг дайран өнгөрөх бүрд цахилгаан хэлхээнд EMF үүснэ. вектороор үүсгэгдсэн B ба S хавтгайд перпендикуляр шугам).

Томъёоноос харахад F нь дараах тохиолдолд өөрчлөлт орох болно.

MF эрчмийн өөрчлөлт – вектор В;
контураар хязгаарлагдсан талбай нь өөр өөр байдаг;
өнцгөөр тодорхойлсон тэдгээрийн хоорондох чиглэл өөрчлөгдөнө.

Фарадейгийн анхны туршилтуудад соронзон орны B-ийг өөрчилснөөр индукцийн гүйдлийг олж авсан.Гэхдээ соронзыг хөдөлгөхгүйгээр, гүйдлийг өөрчлөхгүйгээр, харин зүгээр л MF-д ороомгийг тэнхлэгээ тойруулан эргүүлэх замаар EMF-ийг үүсгэх боломжтой. IN энэ тохиолдолдα өнцгийн өөрчлөлтөөс болж соронзон урсгал өөрчлөгдөнө. Ороомог эргэх үед MF шугамуудыг гаталж, EMF үүсдэг.

Хэрэв ороомог жигд эргэлддэг бол энэ үечилсэн өөрчлөлтийн үр дүнд үүсдэг үе үе өөрчлөлтсоронзон урсгал. Эсвэл секунд тутамд гаталж буй МП талбайн шугамын тоо тэнцүү утгуудтогтмол давтамжтайгаар.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/4-10-768x536..jpg 900w" sizes="(хамгийн их өргөн: 600px) 100vw, 600px">

МП дахь контурын эргэлт

Чухал!Өдөөгдсөн EMF нь цаг хугацааны явцад чиг баримжаагаар эерэгээс сөрөг болон эсрэгээр өөрчлөгддөг. График дүрслэл EMF нь синусоид шугам юм.

Цахилгаан соронзон индукцийн EMF-ийн томъёоны хувьд дараахь илэрхийлэлийг ашиглана.

E = B x ω x S x N x sin ωt, үүнд:

S - нэг эргэлт эсвэл хүрээгээр хязгаарлагдсан талбай;
N - эргэлтийн тоо;
ω – өнцгийн хурд, үүнтэй хамт ороомог эргэлддэг;
B – МП индукц;
өнцөг α = ωt.

Практикт генераторууд нь цахилгаан соронзон (ротор) эргэн тойронд эргэлддэг бол хөдөлгөөнгүй (статор) ороомогтой байдаг.

Өөрөө өдөөгдсөн EMF

Энэ нь ороомогоор дамжин өнгөрөх үед АС, энэ нь хувьсах MF-ийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь өөрчлөгддөг соронзон урсгалтай бөгөөд энэ нь emf-ийг өдөөдөг. Энэ нөлөөг өөрөө индукц гэж нэрлэдэг.

MF нь одоогийн эрчимтэй пропорциональ байдаг тул:

Энд L нь геометрийн хэмжигдэхүүнээр тодорхойлогддог индукц (H) юм: нэгж урт дахь эргэлтийн тоо ба тэдгээрийн хөндлөн огтлолын хэмжээ.

Өдөөгдсөн emf-ийн хувьд томъёо нь дараах хэлбэртэй байна.

E = - L x dI/dt.

Харилцан индукц

Хэрэв хоёр ороомог бие биенийхээ хажууд байрладаг бол хоёр хэлхээний геометр ба тэдгээрийн чиг баримжаа зэргээс хамааран харилцан индукцийн эмфийг өдөөдөг. Хэлхээний тусгаарлалт ихсэх тусам тэдгээрийг холбосон соронзон урсгал буурах тусам харилцан индукц буурдаг.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/5-5.jpg 680w" sizes="(хамгийн их өргөн: 600px) 100vw, 600px">

Харилцан индукц

Хоёр ороомог байх болтугай. N1 эргэлттэй нэг ороомгийн утсаар I1 гүйдэл урсаж, N2 эргэлттэй ороомгийг дамжин өнгөрөх MF-ийг үүсгэнэ. Дараа нь:

Эхнийхтэй харьцуулахад хоёр дахь ороомгийн харилцан индукц:

M21 = (N2 x F21)/I1;

Соронзон урсгал:

F21 = (M21/N2) x I1;

Өдөөгдсөн EMF-ийг олъё:

E2 = - N2 x dФ21/dt = - M21x dI1/dt;

Эхний ороомогт EMF нь ижил төстэй байдлаар өдөөгддөг.

E1 = - M12 x dI2/dt;

Чухал!Нэг ороомог дахь харилцан индукцийн улмаас үүссэн цахилгаан хөдөлгөгч хүч нь нөгөө ороомгийн цахилгаан гүйдлийн өөрчлөлттэй үргэлж пропорциональ байна.

Харилцан индукцийг дараахтай тэнцүү гэж үзэж болно.

М12 = М21 = М.

Үүний дагуу E1 = - M x dI2/dt ба E2 = M x dI1/dt.

M = K √ (L1 x L2),

Энд K нь хоёр индукцийн хоорондох холболтын коэффициент юм.

Харилцан индукцийн үзэгдлийг трансформаторууд - хувьсах цахилгаан гүйдлийн хүчдэлийн утгыг өөрчлөх боломжийг олгодог цахилгаан төхөөрөмжүүдэд ашигладаг. Төхөөрөмж нь нэг цөмийг тойрон ороосон хоёр ороомогоос бүрдэнэ. Эхнийх нь гүйдэл нь соронзон хэлхээнд өөрчлөгдөж буй MF, нөгөө ороомогт цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг. Хэрэв эхний ороомгийн эргэлтийн тоо нь нөгөөгөөсөө бага байвал хүчдэл нэмэгдэж, эсрэгээр болно.

Хэмжээ нь өөрчлөгддөг гүйдэл нь үргэлж өөрчлөгдөж буй соронзон орныг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эргээд үргэлж EMF-ийг өдөөдөг. Ороомог дахь гүйдэл (эсвэл ерөнхийдөө дамжуулагчийн хувьд) өөрчлөгдсөн тохиолдолд өөрөө индукцийн эмф үүсдэг. Өөрийн соронзон урсгалын өөрчлөлтөөс болж ороомогт emf үүсэх үед энэ EMF-ийн хэмжээ нь гүйдлийн өөрчлөлтийн хурдаас хамаарна. Гүйдлийн өөрчлөлтийн хурд их байх тусам өөрөө индукцийн emf их байх болно. Өөрөө индукцийн emf-ийн хэмжээ нь ороомгийн эргэлтийн тоо, тэдгээрийн ороомгийн нягт, ороомгийн хэмжээ зэргээс хамаарна. Ороомгийн диаметр, түүний эргэлтийн тоо, ороомгийн нягтрал их байх тусам өөрөө индукцийн emf их байх болно. Өөрөө индукцийн EMF-ийн ороомог дахь гүйдлийн өөрчлөлтийн хурд, түүний эргэлтийн тоо, хэмжээ зэргээс хамаарах энэхүү хамаарал нь дараах байдалтай байна. их үнэ цэнэцахилгааны инженерийн чиглэлээр. Өөрөө индукцийн emf-ийн чиглэлийг Ленцийн хуулиар тодорхойлно. Өөрөө индукцийн EMF нь түүнийг үүсгэсэн гүйдлийн өөрчлөлтөөс урьдчилан сэргийлэх чиглэлтэй байдаг.

Гэрлийн дисперс (гэрлийн задрал) нь хараат байдлаас үүдэлтэй үзэгдэл юм үнэмлэхүй үзүүлэлтгэрлийн давтамж (эсвэл долгионы урт) дээр бодисын хугарал (давтамжийн тархалт) эсвэл ижил зүйлээс хамаарал фазын хурддолгионы урт (эсвэл давтамж) дээрх бодис дахь гэрэл. Үүнийг 1672 онд Ньютон туршилтаар нээсэн боловч онолын хувьд нэлээд хожуу тайлбарласан.

Орон зайн тархалт нь тензорын хамаарал юм диэлектрик тогтмолдолгионы вектороос хүрээлэн буй орчин. Энэ хамаарал нь орон зайн туйлшралын эффект гэж нэрлэгддэг олон үзэгдлийг үүсгэдэг.

Хамгийн нэг нь тайлбарлах жишээнүүддисперс - призмээр дамжин өнгөрөх үед цагаан гэрлийн задрал (Ньютоны туршилт). Тархалтын үзэгдлийн мөн чанар нь янз бүрийн долгионы урттай гэрлийн цацрагийн тархалтын хурдны ялгаа юм. ил тод бодис - оптик орчин(Харин вакуумд гэрлийн хурд долгионы урт, тиймээс өнгөнөөс үл хамааран үргэлж ижил байдаг). Дүрмээр бол гэрлийн долгионы давтамж өндөр байх тусам илүү үзүүлэлттүүний хувьд орчны хугарал ба орчин дахь долгионы хурд бага байх тусам:

улаан гэрэл нь орчинд хамгийн их тархах хурдтай, хугарлын зэрэг нь хамгийн бага,

гэрлээр нил ягаанорчинд тархах хурд хамгийн бага, хугарлын зэрэг хамгийн их байна.

Цагаан гэрлийг призмээр спектр болгон задлах нь маш удаан хугацаанд мэдэгдэж байсан. Гэсэн хэдий ч Ньютоноос өмнө энэ үзэгдлийг хэн ч ойлгож чадаагүй.

Оптикийн чиглэлээр ажилладаг эрдэмтэд өнгөний мөн чанарын тухай асуултыг сонирхож байв. Хамгийн түгээмэл санал бол ийм байв цагаан гэрэлэнгийн. Түүний тодорхой өөрчлөлтийн үр дүнд өнгөт цацрагийг олж авдаг. Байсан янз бүрийн онолуудЭнэ асуудлын талаар бид ярихгүй.

Цагаан гэрлийг спектр болгон задлах үзэгдлийг судалж Ньютон цагаан гэрэл бол нарийн төвөгтэй гэрэл гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн. Энэ нь энгийн өнгөт цацрагуудын нийлбэр юм.

Ньютон энгийн тохиргоогоор ажилласан. Харанхуй өрөөний цонхны хаалтанд жижиг нүх гаргав. Энэ нүхээр нарийн цацраг өнгөрөв нарны гэрэл. Замдаа гэрлийн туяаПризмийг байрлуулсан бөгөөд призмийн ард дэлгэц байрлуулсан. Дэлгэц дээр Ньютон спектрийг ажиглав, өөрөөр хэлбэл олон өнгийн дугуйлангаас бүрдсэн дугуй нүхний сунасан дүрсийг ажиглав. Энэ тохиолдолд ягаан туяа хамгийн их хазайлттай байсан - спектрийн нэг төгсгөл - хамгийн бага хазайлт - улаан - спектрийн нөгөө төгсгөл.

Гэхдээ энэ туршилт нь цагаан гэрлийн нарийн төвөгтэй байдал, энгийн туяа байдгийг баттай нотолж чадаагүй юм. Үүнийг сайн мэддэг байсан бөгөөд үүнээс харахад призмээр дамжин өнгөрөхөд цагаан гэрэл задрахгүй гэж дүгнэж болно. энгийн туяа, гэхдээ олон хүн Ньютоны өмнө бодож байсан шиг өөрчлөгддөг.

25-р тасалбарын асуудал

N = 120 эргэлт агуулсан ороомгийн соронзон орны W энергийг тодорхойл, хэрэв i = 7.5 А гүйдлийн хүч чадалд гадагш чиглэсэн соронзон урсгал Ф = 2.3 * 10^-3 Вб-тэй тэнцүү бол.

Соленоидын бүх N эргэлтийг нэвтлэх соронзон урсгалыг Ф=B*S*N томъёогоор тооцоолж болох боловч бидэнд өгсөн нөхцлийн дагуу (эргэлтийн тоог харгалзан) дараа нь соронзон урсгалын энерги. ороомгийн талбар

W=Ф*i/2=2.3*10^-3*7.5/2=8.6*10^-3 Ж

Хариулт 8.6*10^-3 Ж

1. Цөмийн бүтэц. Атомын загвар. Рутерфордын туршилтууд.

2. Трансформатор. Төхөөрөмж, үйл ажиллагааны зарчим, хэрэглээ.

3. Зэрэгцээ холбогдсон тус бүр нь 4 мкФ багтаамжтай 20 ижил конденсатороос бүрдэх зайг цэнэггүй болгоход 10 Ж дулаан ялгарна. Конденсаторууд ямар боломжит зөрүүгээр цэнэглэгдсэнийг тодорхойл.

26-р тасалбарын хариултууд

1) атомын цөм төв хэсэгмассынх нь дийлэнх хэсэг (99.9% -иас дээш) төвлөрсөн атом. Цөм нь эерэг цэнэгтэй, цөмийн цэнэгийг атомыг хуваарилсан химийн элементээр тодорхойлно. Цөмийн хэмжээ өөр өөр атомуудхэд хэдэн фемтометрийг бүрдүүлдэг бөгөөд энэ нь 10 мянга гаруй удаа юм жижиг хэмжээтэйатом өөрөө.

Цөмийн физик нь атомын цөмийг судалдаг.

Атомын цөм нь нуклонуудаас бүрддэг - эерэг цэнэгтэй протон ба төвийг сахисан нейтронуудаас бүрддэг бөгөөд тэдгээр нь хоорондоо холбогддог. хүчтэй харилцан үйлчлэл. Протон ба нейтрон нь үүнтэй тэнцүү ба түүнтэй холбоотой өөрийн өнцгийн импульстэй байдаг соронзон момент. Цөмд нейтрон агуулаагүй цорын ганц атом бол хөнгөн устөрөгч (протиум) юм.

Атомын цөм нь бөөмсийн ангилалд тооцогддог тодорхой тоопротон ба нейтроныг ихэвчлэн нуклид гэж нэрлэдэг.

Атом нь микроскопийн хэмжээ, масстай бодисын бөөмс юм. хамгийн жижиг хэсэгтүүний шинж чанарыг тээгч химийн элемент.

Атом нь үүнээс бүрддэг атомын цөмба электронууд. Хэрэв цөм дэх протоны тоо электроны тоотой давхцаж байвал атом бүхэлдээ цахилгаан саармаг болж хувирна. Үгүй бол энэ нь эерэг эсвэл сөрөг цэнэгба ион гэж нэрлэдэг. Зарим тохиолдолд атомыг зөвхөн цахилгаан саармаг систем гэж ойлгодог бөгөөд цөмийн цэнэг нь электронуудын нийт цэнэгтэй тэнцүү бөгөөд ингэснээр тэдгээрийг цахилгаан цэнэгтэй ионуудтай харьцуулдаг.

Атомын массын бараг бүгдийг (99.9% -иас илүү) тээдэг цөм нь эерэг цэнэгтэй протон ба цэнэггүй нейтронуудаас бүрддэг бөгөөд хүчтэй хүчээр хоорондоо холбогддог. Атомуудыг цөм дэх протон ба нейтроны тоогоор ангилдаг: Z протоны тоотой тохирч байна. серийн дугаардахь атом үечилсэн хүснэгтМенделеев мөн заримд хамаарах болохыг тогтоожээ химийн элемент, ба нейтроны тоо N - энэ элементийн тодорхой изотоп руу. Цөмд нейтрон агуулаагүй цорын ганц атом бол хөнгөн устөрөгч (протиум) юм. Z тоо нь нийт эерэгийг тодорхойлдог цахилгаан цэнэг(Ze) атомын цөм ба саармаг атом дахь электронуудын тоо нь түүний хэмжээг тодорхойлдог.

Атомууд янз бүрийн төрөлВ өөр өөр тоо хэмжээатом хоорондын холбоогоор молекул үүсгэдэг.