Хэрэв та хаалттай дамжуулагч системийг аваад соронзон орон дахь соронзон урсгал өөрчлөгдөх нөхцлийг бүрдүүлбэл эдгээр хөдөлгөөний үр дүнд цахилгаан гүйдэл гарч ирнэ. Энэ нөхцөл байдалхуулийг тайлбарлав цахилгаан соронзон индукцФарадей бол туршилтын явцад соронзон энергийг цахилгаан болгон хувиргаж чадсан Английн эрдэмтэн юм. Үүнийг индуктив гэж нэрлэдэг байсан, учир нь тэр цагийг хүртэл үүнийг зөвхөн арга хэрэгслээр бүтээх боломжтой байв.
Нээлтийн түүх
Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг хоёр эрдэмтэн нэгэн зэрэг нээсэн. 1831 онд Майкл Фарадей, Жозеф Хенри нар нээлтээ хийсэн. Фарадей өөрийн туршилтын үр дүнг хэвлэн нийтлэх нь түүний хамтрагчаас өмнө хийгдсэн тул индукц нь энэ эрдэмтэнтэй холбоотой юм. Энэ ойлголтыг хожим GHS системд оруулсан.
Энэ үзэгдлийг харуулахын тулд орчин үеийн трансформаторын тохиргоог санагдуулам төмөр торус ашигласан. Цахилгаан соронзон шинж чанарыг ашиглахын тулд түүний эсрэг талыг хоёр дамжуулагчаар ороосон.
Нэг утсанд гүйдэл холбогдсон бөгөөд энэ нь торусыг дамжин өнгөрөхөд нэг төрлийн цахилгаан долгион үүсгэж, зарим цахилгааны долгион үүсгэсэн. эсрэг тал. Гүйдэл байгаа эсэхийг гальванометрээр илрүүлсэн. Утсыг салгах үед яг адилхан цахилгааны өсөлт ажиглагдсан.
Аажмаар цахилгаан соронзон индукцийн илрэлийн бусад хэлбэрүүд нээгдэв. Соронзны дэргэд эргэлддэг зэс дискэн дээр гүйдэл үүсэх явцад богино хугацааны гүйдэл ажиглагдсан. Диск дээр өөрөө гулсах цахилгаан утас суурилуулсан.
Индукц гэж юу болох тухай хамгийн том санааг хоёр ороомогтой туршилтаар өгсөн. Тэдгээрийн нэг нь жижиг хэмжээтэй, зураг дээр байрлах шингэн зайтай холбогдсон байна баруун тал. Ийнхүү цахилгаан гүйдэл энэ ороомогоор урсаж эхэлдэг бөгөөд түүний нөлөөн дор соронзон орон үүсдэг.
Хоёр ороомог бие биетэйгээ харьцуулахад хөдөлгөөнгүй байрлалд байх үед ямар ч үзэгдэл тохиолддоггүй. Жижиг ороомог хөдөлж эхлэхэд, өөрөөр хэлбэл том ороомогоос гарах эсвэл ороход өөрчлөлт гардаг. соронзон урсгал. Үүний үр дүнд том ороомогт цахилгаан хөдөлгөгч хүч гарч ирдэг.
Фарадейгийн нээлтийг өөр нэг эрдэмтэн Максвелл улам боловсронгуй болгож, энэ физик үзэгдлийг дүрслэн математикийн аргаар баталжээ. дифференциал тэгшитгэл. Өөр нэг физикч цахилгаан соронзон индукцийн нөлөөн дор олж авсан цахилгаан гүйдэл ба EMF-ийн чиглэлийг тодорхойлж чадсан.
Цахилгаан соронзон индукцийн хуулиуд
Цахилгаан соронзон индукцийн мөн чанар нь цахилгаан дамжуулах чадвартай хаалттай гогцооор тодорхойлогддог бөгөөд түүний талбай нь өөрчлөгдөж буй соронзон урсгалыг дамжин өнгөрөх боломжийг олгодог. Энэ үед соронзон урсгалын нөлөөн дор Ei цахилгаан хөдөлгөгч хүч гарч ирэх ба хэлхээнд цахилгаан гүйдэл урсаж эхэлдэг.
Цахилгаан соронзон индукцийн тухай Фарадейгийн хууль бол emf ба хурд нь шууд пропорциональ байдаг. Энэ хурд нь соронзон урсгал өөрчлөгдөх хугацааг илэрхийлдэг.
Энэ хууль Ei = - ∆Ф/∆t томъёогоор илэрхийлэгдэх ба үүнд Ei нь хэлхээнд үүсэх цахилгаан хөдөлгөгч хүчний утга, ∆Ф/∆t нь соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурд юм. Энэ томъёонд хасах тэмдэг нь бүрэн тодорхой бус хэвээр байгаа боловч энэ нь бас өөрийн гэсэн тайлбартай байдаг. Фарадейгийн нээлтийг судалсан Оросын эрдэмтэн Ленцийн дүрмийн дагуу энэ тэмдэг нь хэлхээнд үүссэн EMF-ийн чиглэлийг тусгасан болно. Өөрөөр хэлбэл, индукцийн гүйдлийн чиглэл нь хэлхээний хязгаарлагдмал хэсэгт үүсгэсэн соронзон урсгал нь энэ гүйдлийн улмаас үүсэх өөрчлөлтөөс сэргийлдэг.
Фарадейгийн нээлтүүдийг Максвелл онолыг нь улам хөгжүүлсэн цахилгаан соронзон ороншинэ чиглэл хүлээн авсан. Үүний үр дүнд Фарадей ба Максвелл нарын хууль гарч, дараах томъёогоор илэрхийлэв.
- Edl = -∆Ф/∆t - цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг харуулна.
- Hdl = -∆N/∆t - соронзон хөдөлгөгч хүчийг харуулна.
Эдгээр томъёонд E нь хурцадмал байдалд тохирно цахилгаан оронтодорхой талбайд dl, H нь ижил талбай дахь соронзон орны хүч, N нь цахилгаан индукцийн урсгал, t нь хугацааны хугацаа юм.
Хоёр тэгшитгэл хоёулаа тэгш хэмээр ялгагддаг бөгөөд энэ нь соронзон ба цахилгаан үзэгдлүүд хоорондоо холбоотой гэж дүгнэх боломжийг олгодог. ХАМТ физик цэгХэтийн төлөвөөс харахад эдгээр томъёонууд нь дараахь зүйлийг тодорхойлдог.
- Цахилгаан талбайн өөрчлөлт нь соронзон орон үүсэхэд үргэлж дагалддаг.
- Соронзон орны өөрчлөлт нь цахилгаан орон үүсэхтэй зэрэгцэн үргэлж тохиолддог.
Дамжуулагч хэлхээний хаалттай тохиргоогоор дамждаг өөрчлөгдөж буй соронзон урсгал нь энэ хэлхээнд харагдахад хүргэдэг. цахилгаан гүйдэл. Энэ бол Фарадейгийн хуулийн үндсэн томъёолол юм. Хэрэв та утсан хүрээ хийж, эргэдэг соронзны дотор байрлуулбал хүрээ дотор цахилгаан үүснэ.
Энэ нь Майкл Фарадейгийн онол, хуульд бүрэн нийцсэн индукцийн гүйдэл байх болно. Хэлхээгээр дамжин өнгөрөх соронзон урсгалын өөрчлөлт нь дур зоргоороо байж болно. Иймээс ∆Ф/∆t томьёо нь зөвхөн шугаман биш бөгөөд тодорхой нөхцөлд ямар ч тохиргоог авч болно. Хэрэв өөрчлөлтүүд шугаман байдлаар явагддаг бол EMF цахилгаан соронзонхэлхээнд үүсэх индукц тогтмол байх болно. Хугацааны интервал t нь таны хүссэн зүйл болж хувирах ба ∆Ф/∆t харьцаа нь түүний үргэлжлэх хугацаанаас хамаарахгүй.
Хэрэв тэд илүү ихийг авбал нарийн төвөгтэй хэлбэр, Тэр өдөөгдсөн emfтогтмол байхаа больж, өгөгдсөн хугацаанаас хамаарна. Энэ тохиолдолд цаг хугацааны интервалыг хязгааргүй жижиг утга гэж үзэх ба математикийн үүднээс авч үзвэл ∆Ф/∆t харьцаа нь өөрчлөгдөж буй соронзон урсгалын дериватив болно.
Фарадейгийн цахилгаан соронзон индукцийн хуулийг тайлбарлах өөр нэг хувилбар бий. Түүний товч томъёолол нь хувьсах соронзон орны үйлчлэл нь эргүүлэгтэй цахилгаан талбайн дүр төрхийг үүсгэдэг болохыг тайлбарладаг. Үүнтэй ижил хуулийг цахилгаан соронзон орны шинж чанаруудын нэг гэж тайлбарлаж болно: талбайн хүч чадлын вектор аль ч хэлхээний дагуу хурдтай эргэлдэж болно. тэнцүү хурднэг буюу өөр хэлхээгээр дамжин өнгөрөх соронзон урсгалын өөрчлөлт.
Цахилгаан нь соронзон орон үүсгэх чадвартай. 1831 онд М.Фарадей цахилгаан соронзон индукцийн тухай ойлголтыг нэвтрүүлсэн. Тэрээр соронзон урсгал өөрчлөгдөх үед үүссэн дамжуулагчийн хаалттай системд цахилгаан эрчим хүчийг олж авч чадсан. Фарадейгийн хуулийн томъёо нь электродинамикийн хөгжилд түлхэц өгсөн.
Хөгжлийн түүх
Английн эрдэмтэн М.Фарадей цахилгаан соронзон индукцийн хуулийг баталсны дараа Оросын эрдэмтэн Э.Ленц, Б.Якоби нар нээлт дээр ажиллажээ. Тэдний ажлын ачаар өнөөдөр боловсруулсан зарчим нь олон төхөөрөмж, механизмын ажиллах үндэс суурийг бүрдүүлдэг.
Фарадейгийн цахилгаан соронзон индукцийн хуулийг хэрэгжүүлэх үндсэн нэгжүүд нь мотор, трансформатор болон бусад олон төхөөрөмж юм.
Битүү дамжуулагч систем дэх цахилгаан гүйдлийг индукцийн цахилгаан соронзон нэрээр индукц гэж нэрлэдэг. Энэ үзэгдэл нь соронзон орны дамжуулагчийн системээр бие махбодийн хувьд шилжих үед боломжтой болдог. Механик үйлдэл нь цахилгаан үүсгэдэг. Үүнийг ихэвчлэн индукц гэж нэрлэдэг. Фарадейгийн хуулийг нээхээс өмнө хүн төрөлхтөн цайржуулахаас өөр цахилгаан үүсгэх аргуудын талаар мэддэггүй байв.
Хэрэв соронзон орон нь дамжуулагчаар дамжих юм бол үүн дотор өдөөгдсөн emf үүснэ. Үүнийг цахилгаан хөдөлгөгч хүч гэж бас нэрлэдэг. Энэхүү нээлтийн тусламжтайгаар индикаторын хэмжээг тодорхойлох боломжтой.
Туршилтын нотолгоо
Английн эрдэмтэн судалгааныхаа явцад индукцийн гүйдлийг хоёр аргын аль нэгээр нь олж авдаг болохыг тогтоожээ. Эхний туршилтанд энэ нь хөдөлгөөнгүй ороомгийн үүсгэсэн соронзон орон дотор хүрээ хөдөлж байх үед гарч ирдэг. Хоёрдахь арга нь хүрээний тогтмол байрлалыг агуулдаг. Энэ туршилтанд ороомгийн орон хөдөлж эсвэл гүйдэл өөрчлөгдөхөд л өөрчлөгддөг.
Фарадейгийн туршилтууд нь судлаачийг индукцийн гүйдэл үүсгэх үед систем дэх соронзон урсгалын өсөлт, бууралтаас болж өдөөгддөг гэсэн дүгнэлтэд хүргэсэн. Түүнчлэн Фарадейгийн туршилтууд нь туршилтаар олж авсан цахилгааны үнэ цэнэ нь соронзон индукцийн урсгалыг өөрчилсөн аргачлалаас хамаардаггүй гэдгийг батлах боломжийг олгосон. Шалгуур үзүүлэлт нь зөвхөн ийм өөрчлөлтийн хурдад нөлөөлдөг.
Тоон илэрхийлэл
Суулгах тоон утгаЦахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг Фарадейгийн хуулиар зөвшөөрдөг. Энэ нь системд тодорхойлсон EMF нь дамжуулагч дахь урсгалын хурдтай пропорциональ утгыг өөрчилдөг гэж заасан байдаг. Томъёо нь дараах байдлаар харагдах болно.
Сөрөг тэмдэг нь EMF нь хэлхээнд өөрчлөлт гарахаас сэргийлж байгааг харуулж байна. Зарим асуудлыг шийдэхийн тулд сөрөг тэмдэгтомъёонд ороогүй болно. Энэ тохиолдолд үр дүнг модуль болгон бичнэ.
Систем нь хэд хэдэн эргэлтийг агуулж болно. Тэдний тоог зааж өгсөн болно Латин үсэг N. Хэлхээний бүх элементүүд нь нэг соронзон урсгалаар нэвтэрдэг. Өдөөгдсөн EMF-ийг дараах байдлаар тооцоолно.
Дамжуулагч дахь цахилгааныг дахин бий болгох тод жишээ бол байнгын соронз хөдөлдөг ороомог юм.
E. Lenz-ийн бүтээл
Индукцийн гүйдлийн чиглэл нь Ленцийн дүрмийг тодорхойлох боломжтой болгодог. Товч томъёолол нь маш энгийн сонсогдож байна. Соронзон орны улмаас дамжуулагчийн хэлхээний талбайн параметрүүд өөрчлөгдөх үед гарч ирэх гүйдэл нь ийм өөрчлөлтөөс сэргийлдэг.
Хэрэв соронзыг ороомогт аажмаар оруулбал түүний доторх соронзон урсгалын түвшин нэмэгддэг. Лензийн дүрмийн дагуу соронзон орон нь соронзон орны өсөлтөөс эсрэг чиглэлд байх болно. Энэ чиглэлийг ойлгохын тулд соронзыг харах хэрэгтэй хойд тал. Эндээс гимлет эрэг рүү шургана Хойд туйл. Гүйдэл нь цагийн зүүний дагуу хөдөлнө.
Хэрэв системээс соронзыг салгавал түүний доторх соронзон урсгал буурна. Гүйдлийн чиглэлийг тогтоохын тулд гимлетийг тайлсан байна. Эргүүлэлтийг чиглүүлэх болно урвуу талцагийн зүүний дагуу залгах.
Lenz-ийн найрлага нь болдог их ач холбогдолбитүү гогцоотой, эсэргүүцэлгүй системийн хувьд. Үүнийг ихэвчлэн хамгийн тохиромжтой контур гэж нэрлэдэг. Лензийн дүрмээр бол түүний соронзон урсгалыг нэмэгдүүлэх, багасгах боломжгүй юм.
Өөрийгөө индукцийн тухай ойлголт
Индукцийн үеийн хамгийн тохиромжтой систем, дамжуулагчийн цахилгаан багасах эсвэл ихсэх үед үүсдэг үүнийг өөрөө индукц гэж нэрлэдэг.
Өөрийгөө индукцийн тухай Фарадейгийн хууль нь цахилгаан өөрчлөгдөхөд өөр өөрчлөлт гарахгүй бол тэгш байдлыг илэрхийлдэг.
Энд e нь emf, L нь хаалттай ороомгийн индукц, ΔI/Δt нь гүйдлийн өөрчлөлтийн хурд юм.
Индукц
Дамжуулах систем дэх гүйдлийн хүч ба соронзон урсгал зэрэг категориудын хоорондын пропорциональ байдлыг харуулсан хамаарлыг индукц гэж нэрлэдэг. Шалгуур үзүүлэлтэд ороомгийн физик хэмжээсүүд нөлөөлдөг соронзон шинж чанарорчин. Харилцааг дараах томъёогоор тодорхойлно.
Хэлхээнд хөдөлж буй цахилгаан нь соронзон орны дүр төрхийг өдөөдөг. Энэ нь өөрийн дамжуулагч руу нэвтэрч, хэлхээгээр дамжин урсах урсгалыг үүсгэдэг. Түүнээс гадна өөрийн урсгалтүүнийг үйлдвэрлэдэг цахилгаантай пропорциональ:
Индукцийн утга нь мөн Фарадейгийн хуулиас үүсдэг.
Үл хөдлөх хөрөнгийн систем
Лоренцын хүч нь систем тогтмол утгатай талбарт хөдөлж байх үед EMF үүсэхийг тайлбарладаг. Индукцийн EMF нь суурин дамжуулагч систем нь хувьсах соронзон орон дотор байх үед үүсэх чадвартай байдаг. Энэ жишээн дэх Лоренцын хүч нь өдөөгдсөн emf-ийн харагдах байдлыг тайлбарлах боломжгүй юм.
Тогтмол төрлийн дамжуулагч системийн хувьд Максвелл ашиглахыг санал болгов тусгай тэгшитгэл. Энэ нь ийм системд EMF-ийн илрэлийг тайлбарладаг. Фарадей-Максвелийн хуулийн гол зарчим бол хувьсах орон нь эргэн тойрон дахь орон зайд цахилгаан орон үүсгэдэг явдал юм. Энэ нь суурин системд индукцийн гүйдлийн харагдах байдлыг өдөөдөг хүчин зүйл болдог. Хөдөлгөөнгүй контур (L) дагуу векторын хөдөлгөөн (E) нь EMF юм:
Гүйдэл байгаа үед хувьсах утгаФарадейгийн хуулиудыг Максвеллийн тэгшитгэлд хөрвүүлэв. Түүнээс гадна тэдгээрийг танилцуулж болно дифференциал хэлбэр, мөн интеграл хэлбэрээр.
Электролизийн чиглэлээр ажилладаг
Фарадейгийн хуулиудыг ашиглахдаа электролизийн үед байдаг хэв маягийг тайлбарласан болно. Энэ процесс нь янз бүрийн бодис бүхий бодисыг хувиргах үйл явцыг хамардаг өөр өөр шинж чанарууд. Энэ нь цахилгаан гүйдэл электролитээр дамжих үед тохиолддог.
Эдгээр хэв маягийг 1834 онд М.Фарадей баталжээ. Эхний мэдэгдэлд электролитээр дамжих цэнэгийн дагуу электрод дээр үүссэн бодисын масс өөрчлөгддөг гэж заасан.
Хоёрдахь мэдэгдэлд өөр өөр шинж чанартай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн эквивалент нь пропорциональ байна гэж заасан химийн эквивалентэдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд.
Танилцуулсан хоёр мэдэгдлийг Фарадейгийн нэгдсэн хуульд нэгтгэв. Үүнээс үзэхэд Фарадей тоо нь электролит дээр 1 моль бодис ялгаруулах чадвартай цахилгаантай тэнцүү байх болно. Үүнийг валентын нэгжээр тооцдог. 1874 онд электроны цэнэгийг хосолсон томъёогоор тооцоолсон.
Фарадейгийн тогтоосон электролизийн хуулиудыг туршсан өөр утгатайгүйдэл, температур, даралт, түүнчлэн хоёр ба түүнээс дээш бодисыг нэгэн зэрэг ялгаруулах. Мөн янз бүрийн хайлмал, уусгагчаар электролиз хийсэн. Туршилтын хооронд электролитийн концентраци бас ялгаатай байв. Үүний зэрэгцээ Фарадейгийн хуулиас бага зэрэг хазайх нь заримдаа ажиглагдсан. Тэднийг тайлбарлаж байна электрон дамжуулалтионы дамжуулалттай хамт тодорхойлогддог электролитууд.
Английн физикч М.Фарадейгийн хийсэн нээлтүүд олон үзэгдлийг дүрслэх боломжтой болсон. Түүний хуулиуд нь орчин үеийн электродинамикийн үндэс суурь юм. Орчин үеийн янз бүрийн тоног төхөөрөмж энэ зарчмаар ажилладаг.
Ихэнх гол хуульцахилгааны инженерчлэл - Ом-ын хууль
Жоул-Ленцийн хууль
Жоул-Ленцийн хууль
Амаар томъёолоход иймэрхүү сонсогддог - Цахилгаан гүйдлийн урсгалын үед орчны нэгж эзэлхүүн дэх дулааны хүч нь цахилгаан гүйдлийн нягт ба цахилгаан талбайн утгын үржвэртэй пропорциональ байна.
Хаана w- нэгж эзэлхүүн дэх дулаан үйлдвэрлэх хүч, - цахилгаан гүйдлийн нягт, - цахилгаан орны хүч, σ
- орчны дамжуулалт.
Нимгэн утсан дахь гүйдлийн урсгалын хувьд хуулийг мөн салшгүй хэлбэрээр томъёолж болно.
Тухайн хэлхээний хэсэгт нэгж хугацаанд ялгарах дулааны хэмжээ нь энэ хэсгийн гүйдлийн квадратын үржвэр ба хэсгийн эсэргүүцэлтэй пропорциональ байна.
IN математик хэлбэрЭнэ хууль дараах байдалтай байна.
Хаана dQ- тодорхой хугацааны туршид ялгарах дулааны хэмжээ dt, I- одоогийн хүч чадал, Р- эсэргүүцэл, Q- хүртэлх хугацаанд ялгарах дулааны нийт хэмжээ t1өмнө t2.
Хэзээ хүчний тогтмолуудгүйдэл ба эсэргүүцэл:
Кирхгофын хуулиуд
Кирхгофын хуулиуд (эсвэл Кирхгофын дүрмүүд) нь гүйдэл ба хүчдэлийн аль ч хэсэгт хамаарах харилцаа юм. цахилгаан хэлхээ. Кирхгофын дүрмүүд нь шууд ба хагас суурин гүйдлийн аливаа цахилгаан хэлхээг тооцоолох боломжийг танд олгоно. Байна онцгой утгаЭнэ нь цахилгааны аливаа асуудлыг шийдвэрлэхэд тохиромжтой тул олон талт шинж чанартай тул цахилгааны инженерчлэлд . Кирхгофын дүрмийг хэлхээнд хэрэглэх нь системийг олж авах боломжийг бидэнд олгодог шугаман тэгшитгэлгүйдэлтэй харьцуулахад, үүний дагуу хэлхээний бүх салбар дахь гүйдлийн утгыг ол.
Кирхгофын хуулиудыг томъёолохын тулд цахилгаан хэлхээнд зангилаануудыг ялгадаг - гурав ба түүнээс дээш дамжуулагчийн холболтын цэгүүд ба контурууд - дамжуулагчийн хаалттай замууд. Энэ тохиолдолд дамжуулагч бүрийг хэд хэдэн хэлхээнд оруулж болно.
Энэ тохиолдолд хуулиудыг дараахь байдлаар боловсруулсан болно.
Анхны хууль(ZTK, Кирхгофын гүйдлийн хууль) гэж заасан байдаг алгебрийн нийлбэрАливаа хэлхээний аль ч зангилааны гүйдэл тэг байна (урсдаг гүйдлийн утгыг эсрэг тэмдгээр авна):
Өөрөөр хэлбэл, зангилаа руу хэдий чинээ гүйдэл урсдаг, тэр хэмжээгээр гадагш урсдаг. Энэ хууль нь цэнэгийн хадгалалтын хуулиас үүдэлтэй. Хэрэв гинж нь агуулж байгаа бол хзангилаа, дараа нь үүнийг тайлбарласан болно p − 1одоогийн тэгшитгэл. Энэ хууль бусад хүмүүст ч үйлчилж болно. физик үзэгдлүүд(жишээ нь, ус дамжуулах хоолой), энэ хэмжигдэхүүн ба урсгалын хэмжигдэхүүнийг хадгалах хууль байдаг.
Хоёрдугаар хууль(ZNK, Кирхгофын стрессийн хууль) нь хэлхээний аль ч хаалттай контурын дагуух хүчдэлийн уналтын алгебрийн нийлбэр нь ижил контурын дагуу ажиллаж буй emf-ийн алгебрийн нийлбэртэй тэнцүү байна. Хэрэв хэлхээнд EMF байхгүй бол нийт хүчдэлийн уналт тэг болно.
Учир нь тогтмол хүчдэл: 
Хувьсах хүчдэлийн хувьд:
Өөрөөр хэлбэл, хэлхээний дагуу хэлхээг тойрох үед өөрчлөгдөж буй потенциал нь анхны утга руугаа буцдаг. Хэрэв хэлхээ нь гүйдлийн эх үүсвэрийг агуулсан салбаруудыг агуулж байгаа бол үүнийг хүчдэлийн тэгшитгэлээр тодорхойлно. Нэг хэлхээнээс бүрдэх хэлхээний хоёр дахь дүрмийн онцгой тохиолдол бол энэ хэлхээний Ом-ын хууль юм.
Кирхгофын хуулиуд нь шугаман ба шугаман бус хэлхээнд цаг хугацааны явцад гүйдэл ба хүчдэлийн өөрчлөлтийн аль ч төрлийн хувьд хүчинтэй.
Энэ зурагт дамжуулагч бүрийн хувьд түүгээр урсах гүйдлийг ("I" үсэг) болон түүний холбосон зангилааны хоорондох хүчдэлийг ("U" үсэг) зааж өгсөн болно.
Жишээлбэл, зурагт үзүүлсэн хэлхээний хувьд эхний хуульд заасны дагуу дараахь харилцааг хангана.
Зангилаа бүрийн хувьд эерэг чиглэлийг сонгох ёстойг анхаарна уу, жишээлбэл энд зангилаа руу урсах гүйдлийг эерэг, гадагш урсах гүйдлийг сөрөг гэж үзнэ.
Хоёрдугаар хуульд заасны дагуу дараахь харилцаа хүчинтэй байна.
Хэрэв гүйдлийн чиглэл нь хэлхээг тойрч гарах чиглэлтэй давхцаж байвал (энэ нь дур зоргоороо сонгогддог) хүчдэлийн уналтыг эерэг, өөрөөр хэлбэл сөрөг гэж үзнэ.
Хэлхээний зангилаа ба хэлхээнд зориулж бичсэн Кирхгофын хуулиуд нь бүх гүйдэл ба хүчдэлийг олох боломжийг олгодог шугаман тэгшитгэлийн бүрэн системийг бий болгодог.
"Кирхгофын хууль" -ийг "Кирхгофын дүрэм" гэж нэрлэх ёстой гэсэн үзэл бодол байдаг, учир нь тэдгээр нь тусгагдаагүй болно. үндсэн байгууллагуудмөн чанар (мөн ерөнхий ойлголт биш юм их хэмжээнийтуршилтын өгөгдөл), гэхдээ бусад заалт, таамаглалаас дүгнэлт хийж болно.
НИЙТ ГҮЙЦЭТГИЙН ХУУЛЬ
НИЙТ ГҮЙЦЭТГИЙН ХУУЛЬцахилгаан соронзон орны үндсэн хуулиудын нэг. Соронзон хүч ба гадаргуугаар дамжин өнгөрөх гүйдлийн хэмжээ хоорондын хамаарлыг тогтооно. Нийт гүйдэл нь битүү гогцоогоор хязгаарлагдсан гадаргууг нэвтлэх гүйдлийн алгебрийн нийлбэр гэж ойлгогддог.
Контурын дагуух соронзлох хүч нь энэ контураар хязгаарлагдсан гадаргуугаар дамжин өнгөрөх нийт гүйдэлтэй тэнцүү байна. IN ерөнхий тохиолдолСоронзон шугамын янз бүрийн хэсэгт талбайн хүч чадал байж болно өөр өөр утгатай, тэгээд соронзлох хүч нь шугам бүрийн соронзлох хүчний нийлбэртэй тэнцүү байх болно.
Жоул-Ленцийн хууль
Жоул-Ленцийн хууль - физик хуульөгөх тоон үзүүлэлт дулааны үйлдэлцахилгаан гүйдэл. 1840 онд Жеймс Жоул, Эмилиус Ленц нар бие даан нээсэн.
Амаар томъёолоход энэ нь иймэрхүү сонсогддог.
Цахилгаан гүйдлийн урсгалын үед орчны нэгж эзэлхүүн дэх дулааны хүч нь цахилгаан гүйдлийн нягт ба цахилгаан талбайн утгын үржвэртэй пропорциональ байна.
Математикаар илэрхийлж болно дараах хэлбэр:
Хаана w- нэгж эзэлхүүн дэх дулаан ялгаруулах хүч, - цахилгаан гүйдлийн нягт, - цахилгаан орны хүч, σ - орчны дамжуулалт.
ЦАХИЛГААН СОРОНГОН ИНДУКЦИЙН ХУУЛЬ, Фарадейгийн хууль нь соронзон ба хоорондын хамаарлыг тогтоодог хууль юм цахилгаан үзэгдлүүд. Хэлхээний цахилгаан соронзон индукцийн EMF нь энэ хэлхээгээр хязгаарлагдсан гадаргуугаар дамжин өнгөрөх соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурдтай тоон хувьд тэнцүү бөгөөд эсрэг утгатай байна. EMF талбайн хэмжээ нь соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурдаас хамаарна.
ФАРАДЭЙИЙН ХУУЛЬ(Английн физикч М. Фарадей (1791-1867) нэрээр нэрлэгдсэн) – электролизийн үндсэн хуулиуд.
Цахилгаан дамжуулагч уусмал (электролит) -аар дамжин өнгөрөх цахилгааны хэмжээ ба электродуудад ялгарах бодисын хэмжээ хоорондын хамаарлыг тогтооно.
Электролитоор дамжих үед шууд гүйдэл Iсекундын дотор q = Энэ, m = kIt.
Фарадейгийн хоёр дахь хууль: Элементүүдийн цахилгаан химийн эквивалент нь тэдгээрийн химийн эквиваленттай шууд пропорциональ байна.
Гимлетийн дүрэм
Гимлетийн дүрэм(мөн дүрэм баруун гар) - векторын чиглэлийг тодорхойлох мнемоник дүрэм өнцгийн хурд, биеийн эргэлтийн хурд, түүнчлэн соронзон индукцийн векторыг тодорхойлдог Бэсвэл индукцийн гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлох.
Баруун гарын дүрэм
Баруун гарын дүрэм
Гимлетийн дүрэм: "Хэрэв чиглэл урагшлах хөдөлгөөнГимлет (шураг) нь дамжуулагч дахь гүйдлийн чиглэлтэй давхцаж, дараа нь бариулын эргэлтийн чиглэл нь соронзон индукцийн векторын чиглэлтэй давхцдаг.
Соронзон талбарт хөдөлж буй дамжуулагчийн индукцийн гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлно
Баруун гарын дүрэм: "Хэрэв баруун гарын алга нь үүнд багтах байдлаар байрласан бол цахилгаан шугамсоронзон орон ба нугалав эрхий хуруудамжуулагчийн хөдөлгөөнийг дагаж, дөрвөн сунгасан хуруу нь индукцийн гүйдлийн чиглэлийг заана."
Соленоидын хувьдҮүнийг дараах байдлаар томъёолсон: "Хэрэв та баруун гарынхаа далдуу модны ороомогыг дөрвөн хуруу нь эргэлтийн дагуу гүйдлийн дагуу чиглүүлбэл сунгасан эрхий хуруу нь соленоидын доторх соронзон орны шугамын чиглэлийг харуулна."
Зүүн гарын дүрэм
Зүүн гарын дүрэм
Хэрэв цэнэг хөдөлж, соронзон тайван байдалд байгаа бол хүчийг тодорхойлохын тулд зүүн гарын дүрмийг баримтална: "Хэрэв зүүн гарСоронзон орны шугамууд далдуу мод руу перпендикуляр орж, дөрвөн хуруу нь гүйдлийн дагуу (эерэг цэнэгтэй бөөмийн хөдөлгөөний дагуу эсвэл сөрөг цэнэгийн хөдөлгөөний эсрэг) чиглэнэ, дараа нь эрхий хуруу нь 90 ° байх болно. чиглэлийг харуулах ажиллах хүчЛоренц эсвэл Ампер."
