TESLA, физикч Н.Теслагийн нэрээр нэрлэгдсэн SI систем дэх соронзон индукцийн нэгж (Соронзон индукцийг үзнэ үү) (B). Tl гэж тэмдэглэсэн. 1 Н хүчээр үйлчилдэг ийм жигд соронзон орны 1 Т = 1 Н/(А.м) 1 Т (тесла) соронзон индукц... ... Нэвтэрхий толь бичиг

Siemens (тэмдэглэгээ: Cm, S) SI систем дэх цахилгаан дамжуулах чанарыг хэмжих нэгж, ом-ийн эсрэг. Дэлхийн 2-р дайны өмнө (1960-аад он хүртэл ЗХУ-д) эсэргүүцэлтэй харгалзах цахилгаан эсэргүүцлийн нэгжийг siemens гэж нэрлэдэг ... Wikipedia

Энэ нэр томъёо нь өөр утгатай, Гауссыг үзнэ үү. Гаусс (Оросын тэмдэглэгээ Гс, олон улсын G) нь CGS систем дэх соронзон индукцийн хэмжилтийн нэгж юм. Германы физикч, математикч Карл Фридрих Гауссын нэрээр нэрлэгдсэн. 1 Gs =... ... Википедиа

Сиверт (тэмдэг: Sv, Sv) 1979 оноос хойш хэрэглэгдэж буй Олон улсын нэгжийн систем (SI) дахь ионжуулагч цацрагийн үр дүнтэй ба түүнтэй тэнцэх тунг хэмжих нэгж. 1 сиверт нь нэг кг-д шингэсэн энергийн хэмжээ... .. Википедиа

Энэ нэр томъёо нь өөр утгатай, Becquerel-ийг үзнэ үү. Беккерел (тэмдэгт: Bq, Bq) нь Олон улсын нэгжийн систем (SI) дахь цацраг идэвхт эх үүсвэрийн идэвхийг хэмжих нэгж юм. Нэг беккерел нь эх сурвалжийн үйл ажиллагаа гэж тодорхойлогддог, ...... Википедиа дахь

Энэ нэр томъёо нь өөр утгатай, Ньютоныг үзнэ үү. Ньютон (тэмдэг: N) нь Олон улсын нэгжийн систем (SI) дахь хүчний нэгж юм. Олон улсын хүлээн зөвшөөрөгдсөн нэр нь Ньютон (тэмдэглэл: N). Ньютоноос гаралтай нэгж. Хоёр дахь ... ... Википедиа дээр үндэслэн

Энэ нэр томъёо нь өөр утгатай, Siemens-ийг үзнэ үү. Siemens (Оросын тэмдэглэгээ: Sm; олон улсын тэмдэглэгээ: S) Олон улсын нэгжийн систем (SI) дахь цахилгаан дамжуулах чанарыг хэмжих нэгж, ом-ын эсрэг. Бусдаар дамжуулан... ...Википедиа

Энэ нэр томъёо нь өөр утгатай, Паскаль (утга)-ыг үзнэ үү. Паскаль (тэмдэг: Па, олон улсын: Па) нь Олон улсын нэгжийн систем (SI) дахь даралтын нэгж (механик стресс) юм. Паскаль нь даралттай тэнцүү... ... Википедиа

Энэ нэр томъёо нь өөр утгатай. Грэй-г үзнэ үү. Саарал (тэмдэгт: Gr, Gy) нь Олон улсын нэгжийн систем (SI) дахь ионжуулагч цацрагийн шингээгдсэн тунг хэмжих нэгж юм. Үр дүн нь ... ... Википедиа бол шингэсэн тун нь нэг саарал өнгөтэй тэнцүү байна

Энэ нэр томъёо нь өөр утгатай, Веберийг үзнэ үү. Вебер (тэмдэг: Wb, Wb) SI систем дэх соронзон урсгалыг хэмжих нэгж. Тодорхойлолтоор бол битүү гогцоонд секундэд нэг веберийн хурдтай соронзон урсгалын өөрчлөлт нь... ... Википедиа.

Микротеслаг миллитесла руу хөрвүүлэх:

Жагсаалтаас хүссэн ангиллыг сонгоно уу, энэ тохиолдолд "Соронзон урсгалын нягт".
Хөрвүүлэх утгыг оруулна уу. Нэмэх (+), хасах (-), үржүүлэх (*, x), хуваах (/, :, ÷), илтгэгч (^), хаалт болон pi (pi) зэрэг арифметикийн үндсэн үйлдлүүд одоогоор дэмжигдсэн байна.
Жагсаалтаас хөрвүүлэх утгыг хэмжих нэгжийг сонгоно уу, энэ тохиолдолд "microtesla [µT]".
Эцэст нь, утгыг хөрвүүлэхийг хүсч буй нэгжээ сонго, энэ тохиолдолд "millitesla [mT]".
Үйлдлийн үр дүнг харуулсны дараа шаардлагатай үед үр дүнг аравтын бутархайн тоогоор дугуйлах сонголт гарч ирнэ.

Энэхүү тооцоолуурын тусламжтайгаар та анхны хэмжилтийн нэгжийн хамт хөрвүүлэх утгыг оруулж болно, жишээ нь "662 микротесла". Энэ тохиолдолд та хэмжлийн нэгжийн бүтэн нэр эсвэл түүний товчлол, жишээлбэл, "микротесла" эсвэл "μT" зэргийг ашиглаж болно. Хөрвүүлэхийг хүсч буй хэмжилтийн нэгжийг оруулсны дараа тооцоолуур нь түүний ангиллыг тодорхойлдог бөгөөд энэ тохиолдолд "Соронзон урсгалын нягт". Дараа нь оруулсан утгыг өөрийн мэддэг бүх тохирох хэмжлийн нэгж болгон хувиргадаг. Үр дүнгийн жагсаалтаас та өөрт хэрэгтэй хөрвүүлсэн утгыг олох нь дамжиггүй. Эсвэл хөрвүүлсэн утгыг дараах байдлаар оруулж болно: "64 микротесла миллитесла", "62 мкТ -> мТ" эсвэл "56 мкТ = мТ". Энэ тохиолдолд тооцоолуур нь анхны утгыг аль хэмжилтийн нэгж болгон хөрвүүлэх шаардлагатайг шууд ойлгох болно. Эдгээр сонголтуудын алийг нь ашиглахаас үл хамааран тоо томшгүй олон категори, тоо томшгүй олон хэмжлийн нэгж бүхий урт сонголтын жагсаалтуудыг хайж олоход бэрхшээл арилдаг. Энэ бүхнийг хэдхэн секундын дотор даалгавраа биелүүлдэг тооны машин бидэнд зориулж хийдэг.

Үүнээс гадна тооцоолуур нь математикийн томъёог ашиглах боломжийг олгодог. Үүний үр дүнд зөвхөн "(14 * 7) μT" гэх мэт тоонуудыг тооцдоггүй. Та хөрвүүлэх талбарт олон хэмжилтийн нэгжийг шууд ашиглаж болно. Жишээлбэл, ийм хослол нь "662 микротесла + 1986 миллитесла" эсвэл "15мм x 48см x 18дм = ?3" байж болно. Ийм байдлаар нэгтгэсэн хэмжлийн нэгжүүд нь бие биентэйгээ тохирч, өгөгдсөн хослолд утга учиртай байх ёстой.

Хэрэв та "Шинжлэх ухааны тэмдэглэгээний тоо" гэсэн сонголтын хажууд байгаа нүдийг чагталвал хариулт нь экспоненциал функцээр илэрхийлэгдэх болно. Жишээлбэл, 1.807530847749 × 1028. Энэ хэлбэрээр тооны дүрслэлийг илтгэгч болгон хуваана, энд 28, бодит тоо энд 1.807 530 847 749 байна. Хязгаарлагдмал тооны дэлгэцийн чадамжтай төхөөрөмжүүд (халаасны тооны машин гэх мэт) мөн 1.807 530 847 749 E-г ашигладаг. +28 тоо бичих арга . Ялангуяа энэ нь маш том, маш бага тоог харахад хялбар болгодог. Хэрэв энэ нүдийг сонгоогүй бол тоо бичих ердийн аргыг ашиглан үр дүн гарч ирнэ. Дээрх жишээнд энэ нь иймэрхүү харагдах болно: 18,075,308,477,490,000,000,000,000,000 Үр дүнгийн танилцуулгаас үл хамааран энэ тооны машины хамгийн дээд нарийвчлал нь аравтын бутархайн 14 орон юм. Энэ нарийвчлал нь ихэнх зорилгоор хангалттай байх ёстой.

Бусад зүйлсийн дотор хөрвүүлэхэд ашиглаж болох хэмжилтийн тооцоолуур микротеслаВ миллитесла: 1 микротесла [μT] = 0.001 миллитесла [мТ]

Физикийн гарын авлага

S контурын талбайг түүний диаметрээр илэрхийлье.
		πd 2


Энэ тэгшитгэлийн баруун талыг өмнөхтэй нь орлуулъя

	πd 2 DB

Бидний хийх ёстой зүйл бол илэрхийллийн баруун талыг (2) томъёо (1)-д орлуулахад асуудал ерөнхий хэлбэрээр шийдэгдэнэ.

q = Cπ d 2 D B . 4D т

Асуудал ерөнхийдөө шийдэгдсэн. Бүх хэмжигдэхүүнийг SI нэгжээр илэрхийлье:

16 см = 0,16 м, 5 μF = 5 ∙ 10-6 F, 4 мТ/с = 0,004 Т/с.

Тоонуудыг оруулаад тооцоолъё:

q = 5 10-6 3.14 0.16 2 0.004 C = 4 10-10 C = 0.4 nC.4

Хариулт: q = 0.4 nC.

Бодлого 42. Зургийн хавтгайд 8 мВ-ийн цахилгаан эрчим хүч бүхий гүйдлийн эх үүсвэрийг оруулсан 20 см диаметртэй дамжуулагч дугуй хэлхээг байрлуулсан байна (Зураг 138). Нэг төрлийн соронзон орон нь зургийн ард чиглэгддэг. Соронзон орны индукц 10 мТ/с хурдтайгаар жигд буурч эхлэв. Одоогийн хүч хэдэн хувиар өөрчлөгдсөн бэ?

		Контурын диаметрийг D гэж тэмдэглэе.
		ε - одоогийн эх үүсвэрийн EMF,


		соронзон индукцийн өөрчлөлтийн өсөлт

		талбай байхгүй,	D P - харьцангуй

3. Цахилгаан соронзон

хэлхээний одоогийн чадлын өөрчлөлт, ∆P - одоогийн чадлын өөрчлөлт, P 1 - өмнөх одоогийн хүч, P 2 - шинэ гүйдлийн хүч, ε i - цахилгаан соронзон индукцийн emf, R - хэлхээний эсэргүүцэл, S - хэлхээний талбай.



D = 20 см			Соронзон талбараас хойш
ε = 8 мВ			гүйдэл бүхий хэлхээг таслах, багасгадаг
			Шиа, түүгээр дамжих соронзон урсгал буурдаг
			Энэ нь тийм учраас энэ нь хэлхээнд эхэлдэг
			үйлдлээр өдөөгдсөн emf ε i . Эцэст нь

			өдөөгдсөн гүйдэл үүсэх,
			дүрэмд заасны дагуу соронзон орон

Lenz нь буурч буй соронзон орныг хадгалах тул энэ нь мөн зургийн ард чиглэгдэх болно, i.e. В индукцтэй гадаад соронзон оронтой ижил чиглэлд. Үүний үр дүнд өдөөгдсөн emf нь одоогийн эх үүсвэрийн emf дээр нэмэгдэх тул хэлхээнд үүссэн emf нь тэдгээрийн нийлбэртэй тэнцүү байх болно. Үүний үр дүнд хэлхээний одоогийн хүч нэмэгдэх болно.

Гүйдлийн чадлын өөрчлөлт ∆P нь нэмэгдсэн гүйдлийн хүч P 2 ба өмнөх P 1-ийн хоорондох зөрүүтэй тэнцүү байх болно. Олдох шаардлагатай одоогийн чадлын харьцангуй өөрчлөлт нь дараахтай тэнцүү байна.

D P =P 2 − P 1 =P 2 −1.

P 1P 1P 1

Одоогийн хүч чадлын томъёоны дагуу U хүчдэлийн үүргийг emf гүйцэтгэдэг бол одоогийн хүчнүүд - хуучин ба шинэ - тэнцүү байна.

P 1 =ε R 2 ба P 2 =(ε + R ε i ) 2 .

Өмнөх томъёонд EMF-ийн оронд эдгээр илэрхийллийн баруун талыг орлъё.

(ε + ε i )2 R

ε + ε i 2

−1=

Физикийн гарын авлага

Энд тоонуудын нийлбэрийн квадратыг задлах шаардлагагүй, учир нь... хэдийгээр нэгж багасах боловч эцсийн илэрхийлэл нь илүү төвөгтэй байх болно.

Одоо өдөөгдсөн emf модулийг тодорхойлохын тулд бид томъёог ашиглана

ε i =DΦ D t .

гэхдээ хасахгүй, учир нь Бид Ленцийн дүрмийг хэрэглэх замаар үүнийг аль хэдийн харгалзан үзсэн болно

∆ Ф =∆ ВS.

S дугуй контурын талбайг түүний D диаметрээр илэрхийлье.

		π D 2


Үүнийг бодолцон
∆ Ф =∆ V	πD 2	ба ε i =	D B π D 2 .

Тэгш байдлын баруун талыг (2) илэрхийлэлд (1) орлуулснаар бид асуудлыг ерөнхий хэлбэрээр шийддэг.

				D B π D 2
				Dt 4ε
				Dt 4ε

Бүх утгыг SI нэгжээр илэрхийлье: 20 см = 0.2 м, 8 мВ = 8 ∙ 10-3 В,

10 мТ/с = 0.01 Т/с.

Тооцооллыг хийцгээе:


							−1 = 0,08 = 8%.

Хариулт: D P = 8%.

3. Цахилгаан соронзон

Бодлого 43. 10 Ом эсэргүүцэлтэй, 200 мГ индукцтэй соленоидын ороомгийн талбай нь 20 см2 байна. Соленоидыг соронзон орон дээр байрлуулсан бөгөөд индукц нь жигд нэмэгддэг. Соронзон индукц 2 Тесла-аар нэмэгдэхэд соленоид дахь гүйдэл 40 мА-аар нэмэгдэв. Соленоидоор ямар цэнэг дамжсан бэ?

R-ээр соленоидын эсэргүүцэл, L - түүний индукц, S - эргэлтийн талбай, ∆B - соронзон индукцийн өсөлт, ∆I - гүйдлийн өсөлт, q - соленоидоор дамжин өнгөрөх цэнэг, ∆ гэж тэмдэглэе. t - цэнэгийн дамжих хугацаа, ε i - emf индукц, ε S - өөрөө индукцийн emf.



R = 10 Ом		Шаардлагатай төлбөрийг тодорхойлж болно
L = 200 мГ		томъёоны дагуу
S = 20 см2		q = I∆ t,
∆B = 2 T		хаана одоогийн хүч I улмаас жүжиглэх
∆I = 40 мА		цахилгаан ороомог дахь өдөөгдсөн EMF ε i
		ба өөрөө индукцийн emf ε S. Дүрмийн дагуу
q -?		ба өөрөө индукцийн emf ε S. Дүрмийн дагуу
q -?		Ленц, эдгээр эмфүүд бие биенээ эсэргүүцдэг
		Ленц, эдгээр эмфүүд бие биенээ эсэргүүцдэг

найз, тиймээс хуулийн дагуу тэдний учруулсан гүйдэл
Ом нь тэнцүү байна:			ε i− ε s
			ε i− ε s


Өдөөгдсөн emf-ийг томъёогоор тодорхойлно
		= − DΦ
Энд ∆Ф = ∆ВS, тиймээс
Энд ∆Ф = ∆ВS, тиймээс
	ε би = −
	ε би = −

Өөрөө индукцийн emf нь дараахтай тэнцүү байна.
		= – L D I .

(3) ба (4) тэгшитгэлийн баруун талыг (2) томъёонд орлъё:
	−DBS −(−L DI )			L D I −D BS .
				L D I −D BS .

Физикийн гарын авлага

Бидний хийх ёстой зүйл бол илэрхийллийн баруун талыг (5) томьёо (1)-д орлуулахад асуудал ерөнхий хэлбэрээр шийдэгдэнэ.

q = L D I −D BS D t = L D I −D BS . D tR R

Бүх утгыг SI нэгжээр илэрхийлье: 200 мН = 0.2 H, 20 см2 = 0.002 м2, 40 мА = 0.04 А.

Тооцооллыг хийцгээе:

q =0.2 0.04−2 0.002 C = 4 ∙ 10–4 C = 0.4 мК.10

Хариулт: q = 0.4 мК.

Бодлого 44. 50 см-ийн диаметртэй дугуй утас ороомог нь 50 мТ индукцтэй жигд соронзон орны соронзон шугамуудтай перпендикуляр хавтгайд байрладаг. Ороомог эсэргүүцэл нь 2 Ом байна. Соронзон орон жигд 0 хүртэл буурах үед ороомог хийсэн дамжуулагчийн хөндлөн огтлолоор ямар цэнэг урсах вэ? Өөрийгөө индукцийн үзэгдлийг үл тоомсорло.

Эргэлтийн диаметр, V 1 - анхны соронзон орны индукц, V 2 - эцсийн соронзон орны индукц, Ф 1 - эргэлтийн анхны соронзон урсгал, Ф 2 - эргэлтийн эцсийн соронзон урсгалыг D гэж тэмдэглэе. , I i - өдөөгдсөн гүйдлийн хүч, ∆t - түүний цаг хугацааны урсгал, q нь дамжуулагчийн хөндлөн огтлолоор дамжсан цэнэг, S нь эргэлтийн талбай, ε i - өдөөгдсөн emf, R нь эргэлтийн эсэргүүцэл.

D = 50 см

B 1 = 50 мТ

R = 2 Ом

B2 =0

q -?

Цэнэг нь индукцийн гүйдлийн хүч ба түүний урсах хугацааны үржвэртэй тэнцүү байна: q = I i ∆t. Ом хуулийн дагуу өдөөгдсөн гүйдлийн хүч нь өдөөгдсөн emf ба ороомгийн эсэргүүцэлтэй тэнцүү байна.

I i =ε R i .

3. Цахилгаан соронзон

Цахилгаан соронзон индукцийн тухай Фарадейгийн хуулийн дагуу

	= −Φ 2 −Φ 1			= Φ 1, учир нь Ф 2 = 0.

Соронзон буурахаас өмнө ороомогоор дамжин өнгөрөх соронзон урсгал
tion талбар Ф 1 = В 1 S ба эргэлтийн талбай S =					π D 2	Тиймээс Ф 1 =
tion талбар Ф 1 = В 1 S ба эргэлтийн талбай S =						Тиймээс Ф 1 =

B 1 π D 2, andε i =		B1 π D2	Дараа нь одоогийн хүч I i				B1 π D2
							B1 π D2

							4DtR

ямар төлбөр

q =B 1 π D 2 Dt =B 1 π D 2 .4D tR 4 R

q =50 10 −3 3.14 0.5 2 C = 4.9 ∙ 10–3 C = 4.9 мК.4 2

Хариулт: q = 4.9 мК.

Бодлого 45. l урттай ижил дөрвөн утас тус бүр нь дөрвөлжин хэлбэртэй контур үүсгэдэг. Энэ нь дөрвөлжин хавтгайд перпендикуляр В индукцийн жигд соронзон орон дээр байрладаг. Утас бүрийн эсэргүүцэл нь R. Квадратыг тойрог болгон хувиргавал ∆t хугацааны интервалд хэлхээний дагуу урсах индукцийн гүйдлийн хүчийг олоорой?

I i - өдөөгдсөн гүйдлийн хүч, ε i - өдөөгдсөн emf, R нийт - дөрвөн дараалсан утаснуудын нийт эсэргүүцэл, Ф 1 и Ф 2 - утсаар хязгаарлагдсан хэлхээгээр дамжин өнгөрөх эхний ба эцсийн соронзон урсгалыг тэмдэглэе.



	Ом хуулийн дагуу индукцийн гүйдлийн хүч




		Ртот
∆t
	дөрвөн галт тэрэгний нийт эсэргүүцэл хаана байна
	биеийн утас R нийт = 4R, тиймээс би i =
би -?

Индукцийн emf ε i = −Φ 2 D − t Φ 1 =Φ 1 D − t Φ 2 .

Физикийн гарын авлага

Дөрвөлжин контурыг дайран өнгөрөх соронзон урсгал нь Ф 1 =ВS 1 =Bl 2 бөгөөд S 1 =l 2 нь дөрвөлжин контурын талбай юм. Тойрог хэлбэртэй контурыг дайран өнгөрөх соронзон урсгал, Ф 2 = ВS 2, S 2 нь тойрог нь ойролцоогоор 4l = 2πR-тэй тэнцүү тойргийн талбай бөгөөд энэ тойргийн радиус эндээс үүсдэг.

4 л = 2 л

ity R env =2π π, тиймээс тойргийн талбай

S 2 = πR 2 env = π4 π l 2 2 =(2 π l ) 2 .

Дараа нь тойрог хэлбэртэй хэлхээгээр соронзон урсгал

(2 л)2

Ф2 = Вπ.

Ф 1 ба Ф 2 утгыг өдөөгдсөн emf томъёонд орлъё.

	Bl2 - B	(2 л)2

ε i=

Үүнийг харгалзан индукцийн гүйдлийн хүчийг




		4R Dt

Хариулт: Би


		4R Dt

Бодлого 46. Дамжуулах хэлхээний эсэргүүцэл 3·10–2 Ом. 2 секундын дотор хэлхээг гаталж буй соронзон урсгал 1.2 × 10-2 Вб-аар жигд өөрчлөгдөнө. Дамжуулагч дахь индукцийн гүйдлийн хүчийг тодорхойлно. Вб

би -?

Бид Ом-ийн хуулийг ашиглан одоогийн хүчийг олдог.

I i = ε R i. Цахилгааны хувьд Фарадейгийн хуулийн дагуу

tromagnetic inductionmoduleEMF цахилгаан соронзон индукц

ε i =∆ ∆ Φ t .

EMF-ийн оронд хоёр дахь томьёоны баруун талыг эхнийхээр орлуулснаар бид асуудлыг ерөнхий хэлбэрээр шийддэг.

I i =R ∆Φ ∆ t .

Тооцооллыг хийцгээе:

1,2 10−2

I =v h - налуу хавтгайн өндөр, β - дамжуулагчийн хөдөлгөөний чиглэл ба соронзон орны индукцийн векторын чиглэлийн хоорондох өнцөг.

Соронзон талбарт хөрвүүлгийн дагуу хөдөлж буй дамжуулагч дахь индукцийн EMF-ийг ε i = Bv l sin β томъёогоор тодорхойлно, энд β нь дамжуулагчийн хөдөлгөөний чиглэл ба соронзон орны индукцийн векторын чиглэлийн хоорондох өнцөг юм. Зураг дээрээс. 139 β= 90°– α байна гэсэн үг

ε i = Bv l sin (90° – α) =Bv l cos α.

S замын төгсгөлд саваа олж авах v хурдыг механик энерги хадгалагдах хуулиас олох бөгөөд үүний дагуу h = S sin α өндөрт савааны потенциал энерги mgh нь кинетиктэй тэнцүү байна. савааны энерги mv 2 2 :mgh = mv 2 2 , үүнээс v = 2gh = 2gS sina. Үүний үр дүнд

ε i =B l 2gS sina cos α.

ε i = 0.2 ∙ 0.4 2 10 0.4sin300 cos300 V = 0.14 В.

Хариулт: ε i = 0.14 В.

Бодлого 48. Бага эсэргүүцэлтэй ороомгийн индукц нь 0.15 H, гүйдэл нь 4А байна. Хэрэв ороомгийн эсэргүүцлээс хэд дахин их эсэргүүцэлтэй резисторыг параллель залгавал ороомогт хичнээн хэмжээний дулаан ялгарах вэ.

R >> r

одоогийн эрчим хүчний соронзон ороомог урьдчилсан

I = 4 A

ялгарсан дулаан болж хувирдаг тул

бид бичиж болно: Q = W m. Миний дотор

А -?

эргэх үед соронзон орны энерги тодорхойлогддог

ороомгийн индукцийн үржвэрийн хагаст түүний доторх гүйдлийн квадратад хуваагдана. Тийм ч учраас

Q = Wм = LI 2 2

Тооцооллыг хийцгээе:

Q =0.15 4 2 J = 1.2 J. 2

Хариулт: Q = 1.2 Ж.

Бие даан шийдвэрлэх асуудал

Бодлого 1. Ижил радиустай тэнцүү цэнэгтэй хоёр жижиг бөмбөг F 1 хүчээр харилцан үйлчилж байна. Хэрэв тэдгээрийн аль нэгийг нь 2 дахин нэмэгдүүлж, хоёр дахь нь 1.5 дахин буурч, тэдгээрийн хоорондын зай 3 дахин багасвал тэд ямар хүчээр харилцан үйлчлэх вэ?

Хариулт: F 2 = 12F 1.

Бодлого 2. q 1 = 0.01 μC ба q 2 = 0.04 μC гэсэн ижил нэртэй хоёр цэгийн цэнэгийн хооронд r = 9 см зайд гурав дахь цэнэгийг байрлуулснаар бүх цэнэгүүд тэнцвэртэй байна. Гурав дахь цэнэгийг бага цэнэгээс ямар зайд байрлуулах вэ?

Хариулт: r 1

Ерөнхий мэдээлэл

Гайхалтай нь нэг хүний санаа нь хүний нийгмийн цаашдын хөгжилд бүхэлд нь нөлөөлж чаддаг. Ийм хүн бол Майкл Фарадей байсан бөгөөд орчин үеийн математикийн нарийн ширийн зүйлийг тийм ч сайн мэддэггүй боловч түүний дэвшүүлсэн талбайн харилцан үйлчлэлийн үзэл баримтлалын ачаар цахилгаан, соронзон шинж чанарын тухай тухайн үед мэдэгдэж байсан мэдээллийн физик утгыг төгс ойлгодог байв.

Бид цахилгаан, соронзон, электродинамикийн хэрэглээнд суурилсан орчин үеийн нийгэм оршин тогтнож байгаа нь бүхэл бүтэн галактикийн гайхамшигтай эрдэмтдэд өртэй. Тэдний дунд Ампер, Эрстед, Генри, Гаусс, Вебер, Лоренц, мэдээж Максвелл нарыг тэмдэглэх хэрэгтэй. Эцсийн эцэст тэд цахилгаан ба соронзон шинжлэх ухааныг нэгтгэн нэг зураг болгон нэгтгэсэн нь орчин үеийн мэдээллийн нийгэм үүсэх урьдчилсан нөхцөлийг өөрсдийн бүтээлээрээ бүтээсэн зохион бүтээгчдийн бүхэл бүтэн бүлэгт үндэслэсэн юм.

Бид цахилгаан мотор, генератороор хүрээлэгдсэн амьдардаг: эдгээр нь үйлдвэрлэл, тээвэр, өдөр тутмын амьдралд бидний анхны туслахууд юм. Өөрийгөө хүндэлдэг хүн бүрийг хөргөгч, тоос сорогч, угаалгын машингүйгээр төсөөлөхийн аргагүй. Хамгийн чухал зүйл бол богино долгионы зуух, үс хатаагч, кофе бутлуур, холигч, хутгагч, хамгийн чухал мөрөөдөл бол цахилгаан мах бутлуур, талх үйлдвэрлэгч юм. Мэдээжийн хэрэг, агааржуулагч нь маш хэрэгтэй зүйл боловч хэрэв танд үүнийг худалдаж авах мөнгө байхгүй бол энгийн сэнс хийх болно.

Зарим эрчүүд арай даруухан хэрэгцээтэй байдаг: хамгийн чадваргүй хүний эцсийн мөрөөдөл бол цахилгаан өрөм юм. Бидний зарим нь дөчин градусын хүйтэнд машин асаах гэж оролдоод бүтэлгүйтэж, стартерийг (мөн цахилгаан мотор) тарчлааж, асуудлыг үүрд мартахын тулд Тесла Моторсоос цахилгаан мотор, батерейгаар үйлдвэрлэсэн машин худалдаж авахыг нууцаар мөрөөддөг. бензин болон дизель хөдөлгүүрийн .

Цахилгаан моторууд хаа сайгүй байдаг: тэд биднийг цахилгаан шатанд өргөдөг, метро, цахилгаан галт тэрэг, трамвай, троллейбус, өндөр хурдны галт тэргэнд тээвэрлэдэг. Тэд бидэнд тэнгэр баганадсан байшингийн шалан дээр ус хүргэж, усан оргилуур ажиллуулж, уурхай, худгаас ус шахаж, ган өнхрүүлж, жин өргөх, янз бүрийн кран дээр ажилладаг. Тэд машин, багаж хэрэгсэл, механизмыг хөдөлгөж, өөр олон хэрэгтэй зүйлийг хийдэг.

Аж үйлдвэрийн болон судалгааны роботуудын бүхэл бүтэн арми битгий хэл, хөгжлийн бэрхшээлтэй хүмүүс болон цэргийнхэнд зориулсан гадна араг ясыг цахилгаан мотор ашиглан хийдэг.

Өнөөдөр цахилгаан моторууд сансарт ажилладаг - Curiosity роверыг санаарай. Тэд газар, газар доор, усан дээр, усан доор, тэр ч байтугай агаарт ажилладаг - өнөөдөр биш, харин маргааш (нийтлэлийг 2015 оны 11-р сард бичсэн) Solar Impulse 2 онгоц дэлхийг тойрон аялж, нисгэгчгүй нисдэг тэрэгнүүдээ эцэст нь дуусгах болно. цахилгаан мотор дээр зүгээр л тоо байдаггүй. Нилээд ноцтой корпорацууд одоо нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгслийг ашиглан шуудангийн хүргэлтийн үйлчилгээнд ажиллаж байгаа нь гайхах зүйл биш юм.

Түүхэн суурь

1800 онд Италийн физикч Алессандро Вольтагийн бүтээсэн химийн батерейг зохион бүтээгчийн нэрээр хожим нь "Волтайн багана" гэж нэрлэсэн нь үнэхээр эрдэмтдийн хувьд "эрхэм батарей" болж хувирсан. Энэ нь дамжуулагч дахь цахилгаан цэнэгийг хөдөлгөөнд оруулах, өөрөөр хэлбэл цахилгаан гүйдэл үүсгэх боломжийг олгосон. Физик, химийн янз бүрийн салбарт вольтын баганыг ашигласан шинэ нээлтүүд ар араасаа тасралтгүй үргэлжилсээр байв.

Жишээлбэл, Английн эрдэмтэн Сэр Хамфри Дэви 1807 онд хайлсан натри, калийн гидроксидын электролизийг судалж байхдаа металл натри, кали гаргаж авсан. Өмнө нь 1801 онд тэрээр мөн цахилгаан нумыг нээсэн боловч Оросууд түүнийг нээсэн хүнийг Василий Владимирович Петров гэж үздэг. 1802 онд Петров зөвхөн нумыг өөрөө төдийгүй металл хайлуулах, гагнах, хүдрээс гаргаж авах, гэрэлтүүлэх зорилгоор практик ашиглах боломжийг тодорхойлсон.

Гэхдээ хамгийн чухал нээлтийг Данийн физикч Ханс Кристиан Эрстед хийсэн: 1820 оны 4-р сарын 21-нд лекц дээр туршилт хийж байхдаа тэрээр цахилгаан гүйдлийг асаах, унтраах үед соронзон луужингийн зүүний хазайлтыг анзаарчээ. утас хэлбэрийн дамжуулагч. Энэ нь цахилгаан ба соронзон хоёрын хамаарлыг анх удаа баталгаажуулсан явдал байв.

Дараагийн алхамыг Францын физикч Андре Мари Ампер хэдэн сарын дараа Оерстедийн туршилттай танилцсаны дараа хийсэн. Францын Шинжлэх Ухааны Академид ар араасаа илгээсэн илгээлтүүдэд тусгагдсан энэ эрдэмтний сэтгэхүйн явц сонин байна. Эхлээд луужингийн зүүний гүйдэл дамжуулагч дээр эргэлдэж байгааг ажиглаж байхдаа Ампер дэлхийн соронзлол нь дэлхийн эргэн тойронд баруунаас зүүн тийш урсах урсгалаас үүдэлтэй гэж үзсэн. Эндээс тэрээр биеийн соронзон шинж чанарыг түүний доторх гүйдлийн эргэлтээр тайлбарлаж болно гэж дүгнэжээ. Цаашилбал, Ампер аливаа биеийн соронзон шинж чанар нь түүний доторх хаалттай цахилгаан гүйдлээр тодорхойлогддог бөгөөд соронзон харилцан үйлчлэл нь тусгай соронзон цэнэгээр биш, харин зүгээр л цахилгаан цэнэгийн хөдөлгөөнөөр, өөрөөр хэлбэл гүйдлээр үүсдэг гэж зоригтой дүгнэжээ.

Ампер нэн даруй энэхүү харилцан үйлчлэлийн туршилтын судалгааг эхлүүлж, нэг чиглэлд урсаж буй гүйдэл бүхий дамжуулагчид татагдаж, эсрэг чиглэлд тэд түлхэгдэж байгааг олж мэдэв. Харилцан перпендикуляр дамжуулагч нь хоорондоо харилцан үйлчлэлцдэггүй.

Амперын нээсэн хуулийг өөрийн томъёололд дурдахаас татгалзахад хэцүү байдаг.

"Хөдөлгөөнт цэнэгүүдийн хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүч нь эдгээр цэнэгийн үржвэртэй пропорциональ, Кулоны хуулийн дагуу тэдгээрийн хоорондох зайны квадраттай урвуу пропорциональ боловч эдгээр цэнэгийн хурд, чиглэлээс бас хамаарна. тэдний хөдөлгөөн."

Физикт хурднаас хамаардаг үндсэн хүчийг ингэж нээсэн юм.

Гэхдээ цахилгаан ба соронзонгийн шинжлэх ухаанд жинхэнэ нээлт бол Майкл Фарадей цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг нээсэн явдал юм - хаалттай хэлхээнд цахилгаан гүйдэл үүсэх үед түүгээр дамжин өнгөрөх соронзон урсгал өөрчлөгддөг. Фарадейгаас үл хамааран цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг мөн 1832 онд Жозеф Хенри нээсэн бөгөөд тэрээр өөрөө индукцийн үзэгдлийг нэгэн зэрэг нээсэн юм.

1831 оны 8-р сарын 29-ний өдөр Фарадейгийн олон нийтийн жагсаал нь түүний зохион бүтээсэн цахилгаан шон, унтраалга, төмөр цагираг зэргээс бүрдсэн суурилуулалт дээр хийгдсэн бөгөөд хоёр ижил ороомог зэс утсыг эсрэг талд нь ороосон байв. Ороомогуудын нэг нь шилжүүлэгчээр дамжуулан батарейтай холбогдсон ба нөгөөгийн төгсгөлд гальванометр холбогдсон байв. Гүйдлийг асаах, унтраах үед гальванометр нь хоёр дахь ороомог дахь янз бүрийн чиглэлийн гүйдлийн харагдах байдлыг илрүүлсэн.

Фарадейгийн туршилтаар ороомогт соронз оруулах эсвэл хэмжих хэлхээнд ачаалагдсан ороомогоос салгахад индукцийн гүйдэл гэж нэрлэгддэг цахилгаан гүйдэл мөн гарч ирэв. Үүний нэгэн адил, өмнөх туршилтаас илүү том ороомогоос гүйдэл бүхий жижиг ороомогыг оруулах / гаргах үед гүйдэл гарч ирэв. Түүнчлэн Оросын эрдэмтэн Эмиль Кристианович Ленцийн боловсруулсан дүрмийн дагуу соронз эсвэл жижиг ороомогыг гүйдэлд оруулах / сунгах үед индукцийн гүйдлийн чиглэл эсрэгээр өөрчлөгдсөн. 1833 онд.

Туршилтын үндсэн дээр Фарадей цахилгаан хөдөлгөгч хүчний хуулийг гаргаж авсан бөгөөд үүнийг хожим түүний нэрээр нэрлэжээ.

Фарадейгийн туршилтын санаа, үр дүнг өөр нэг агуу эх орон нэгтэн - Английн гайхалтай физикч, математикч Жеймс Клерк Максвелл электродинамикийн дөрвөн дифференциал тэгшитгэлдээ дахин тайлбарлаж, ерөнхийлсөн бөгөөд хожим Максвеллийн тэгшитгэл гэж нэрлэв.

Максвеллийн дөрвөн тэгшитгэлийн гуравт нь соронзон индукц нь соронзон орны вектор хэлбэрээр илэрдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Соронзон индукц. Тодорхойлолт

Соронзон индукц нь вектор физик хэмжигдэхүүн бөгөөд энэ нь орон зайн өгөгдсөн цэг дэх соронзон орны (цэнэглэгдсэн хэсгүүдэд үзүүлэх нөлөө) хүчний шинж чанар юм. Энэ нь ямар хүчээр тодорхойлогддог Фсоронзон орон нь цэнэг дээр ажилладаг q, хурдтай хөдөлж байна v. Латин үсгээр тэмдэглэсэн IN(вектор В гэж нэрлэдэг) ба хүчийг дараах томъёогоор тооцоолно.

Ф = q [v∙Б]

Хаана Ф-Цэнэг дээр соронзон орноос үйлчлэх Лоренцын хүч q; v- цэнэгийн хөдөлгөөний хурд; Б- соронзон орны индукц; [ v × Б] - векторуудын вектор үржвэр vТэгээд Б.

Алгебрийн хувьд илэрхийллийг дараах байдлаар бичиж болно.

Ф = q∙v∙Б∙sinα

Хаана α - хурд ба соронзон индукцийн векторуудын хоорондох өнцөг. Вектор чиглэл Фхоёуланд нь перпендикуляр, зүүн гарын дүрмийн дагуу чиглүүлнэ.

Соронзон индукц нь цахилгаан орны хүч чадлын вектортой төстэй соронзон орны үндсэн үндсэн шинж чанар юм.

Олон улсын SI нэгжийн системд соронзон орны индукцийг tesla (T), CGS системд - гаусс (G) -ээр хэмждэг.

1 T = 10⁴ G

Төрөл бүрийн хэрэглээнд ашигладаг соронзон индукцийг хэмжих бусад хэмжигдэхүүнүүд, тэдгээрийн нэг хэмжигдэхүүнээс нөгөөд хөрвүүлэлтийг физик нэгжийн хөрвүүлэгчээс олж болно.

Соронзон индукцийн хэмжээг хэмжих хэмжих хэрэгслийг тесламетр эсвэл гауссметр гэж нэрлэдэг.

Соронзон орны индукц. Үзэгдлийн физик

Гадаад соронзон орны урвалаас хамааран бүх бодисыг гурван бүлэгт хуваадаг.

Диамагнит
Парамагнетууд
Ферромагнетууд

Диамагнетизм ба парамагнетизм гэсэн нэр томъёог 1845 онд Фарадей нэвтрүүлсэн. Эдгээр урвалын хэмжээг тодорхойлохын тулд соронзон нэвчилтийн тухай ойлголтыг нэвтрүүлсэн. SI системд нэвтрүүлсэн үнэмлэхүйсоронзон нэвчилт, Гн/м-ээр хэмжигдэх ба хамаатан саданхэмжээсгүй соронзон нэвчилт, өгөгдсөн орчны нэвчилтийг вакуум нэвтрүүлэх чадварт харьцуулсан харьцаатай тэнцүү байна. Диамагнит материалын хувьд харьцангуй соронзон нэвчилт нь нэгдлээс арай бага, парамагнит материалын хувьд нэгдлээс арай их байна. Ферромагнетийн хувьд соронзон нэвчилт нь нэгдмэл байдлаас хамаагүй их бөгөөд шугаман бус байдаг.

Үзэгдэл диамагнетизмЭнэ нь тухайн бодисын гадны соронзон орны чиглэлийн эсрэг соронзлолын нөлөөг эсэргүүцэх чадварт оршино. Энэ нь диамагнит материалыг соронзон орны нөлөөгөөр түлхэж өгдөг. Энэ тохиолдолд диамагнит материалын атомууд, молекулууд эсвэл ионууд нь гадаад талбайн эсрэг чиглэсэн соронзон моментийг олж авдаг.

Үзэгдэл парамагнетизмнь гадны соронзон орны нөлөөлөлд өртөх үед бодисыг соронзлох чадварт оршино. Диамагнит материалаас ялгаатай нь парамагнит материал нь соронзон орны нөлөөгөөр татагддаг. Энэ тохиолдолд парамагнитын атом, молекул эсвэл ионууд нь гадаад соронзон орны чиглэлтэй давхцах чиглэлд соронзон моментийг олж авдаг. Талбайг арилгахад парамагнит материалууд соронзлолыг хадгалахгүй.

Үзэгдэл ферромагнетизмБодисын гаднах соронзон орон байхгүй үед аяндаа соронздох эсвэл гадны соронзон орны нөлөөн дор соронзлогдох, орон зайг арилгах үед соронзлолыг хадгалах чадвараас бүрдэнэ. Түүнээс гадна атом, молекул эсвэл ионуудын ихэнх соронзон моментууд хоорондоо параллель байдаг. Энэ дараалал нь Кюри цэг гэж нэрлэгддэг тодорхой чухал цэгээс доош температур хүртэл хадгалагдана. Өгөгдсөн бодисын хувьд Кюри цэгээс дээш температурт ферромагнет нь парамагнет болон хувирдаг.

Хэт дамжуулагчийн соронзон нэвчилт нь тэг байна.

Агаарын үнэмлэхүй соронзон нэвчилт нь вакуум соронзон нэвчилттэй ойролцоогоор тэнцүү бөгөөд техникийн тооцоонд 4π 10 ⁻⁷ H/m-тэй тэнцүү байна.

Диамагнет дахь соронзон орны зан үйлийн онцлог

Дээр дурдсанчлан диамагнит материалууд нь гадны соронзон орны эсрэг чиглэсэн индукцийн соронзон орон үүсгэдэг. Диамагнетизм нь бүх бодист байдаг квант механик нөлөө юм. Парамагнет болон ферромагнетэд бусад хүчтэй нөлөөллөөс болж тэгшилдэг.

Диамагнетэд жишээлбэл, идэвхгүй хий, азот, устөрөгч, цахиур, фосфор, пиролитик нүүрстөрөгч зэрэг бодисууд; зарим металлууд - висмут, цайр, зэс, алт, мөнгө. Бусад олон органик бус болон органик нэгдлүүд нь диамагнит шинж чанартай, тэр дундаа ус.

Нэг жигд бус соронзон орны хувьд диамагнит материалууд сул талбарт шилждэг. Соронзон хүчний шугамыг диамагнит материалаар биеэс гадагшлуулж байх шиг байна. Диамагнит левитацийн үзэгдэл нь энэ шинж чанарт суурилдаг. Орчин үеийн соронзоор үүсгэгдсэн хангалттай хүчтэй соронзон орон дээр зөвхөн янз бүрийн диамагнит материалаас гадна уснаас бүрддэг жижиг амьтдын левитаци боломжтой.

Нидерландын Нимингений их сургуулийн эрдэмтэд 16 Тесла орчим соронзон индукц бүхий талбайд мэлхийг агаарт түдгэлзүүлж чадсан бол НАСА-гийн лабораторийн судлаачид хэт дамжуулагч дээрх соронз ашиглан хулганыг хөөргөж чадсан байна. Биологийн объект нь мэлхийтэй харьцуулахад хүнд илүү ойр байдаг.

Хувьсах соронзон орны нөлөөлөлд өртөх үед бүх дамжуулагч диамагнетизмыг харуулдаг.

Энэ үзэгдлийн мөн чанар нь хувьсах соронзон орны нөлөөн дор гадны соронзон орны үйл ажиллагааны эсрэг чиглэсэн дамжуулагч - Фукогийн гүйдэлд эргүүлэг гүйдэл үүсдэг явдал юм.

Парамагнет дахь соронзон орны зан үйлийн онцлог

Соронзон талбайн парамагнетийн харилцан үйлчлэл нь огт өөр юм. Парамагнит атомууд, молекулууд эсвэл ионууд нь өөрийн гэсэн соронзон моменттэй байдаг тул тэдгээр нь гадаад соронзон орны чиглэлд нийцдэг. Энэ нь анхны талбайн хэмжээнээс их соронзон орон үүсгэдэг.

Парамагнит материалд хөнгөн цагаан, цагаан алт, шүлтлэг ба шүлтлэг шороон металл, лити, цезий, натри, магни, вольфрам, түүнчлэн эдгээр металлын хайлш орно. Хүчилтөрөгч, азотын исэл, манганы исэл, төмрийн хлорид болон бусад олон химийн нэгдлүүд нь парамагнит шинж чанартай байдаг.

Парамагнит бодисууд нь сул соронзон бодисууд бөгөөд тэдгээрийн соронзон нэвчилт нь нэгээс арай их байдаг. Нэг жигд бус соронзон орны хувьд парамагнетыг илүү хүчтэй талбайн бүсэд татдаг. Соронзон орон байхгүй тохиолдолд парамагнит материал нь соронзлолыг хадгалахгүй, учир нь дулааны хөдөлгөөний улмаас тэдгээрийн атом, молекул эсвэл ионуудын дотоод соронзон моментууд санамсаргүй байдлаар чиглэгддэг.

Ферромагнет дахь соронзон орны зан үйлийн онцлог

Ферромагнет нь аяндаа соронзжих шинж чанартай тул хүн төрөлхтөнд эрт дээр үеэс мэдэгдэж байсан байгалийн соронзыг үүсгэдэг. Соронзон нь ид шидийн шинж чанартай байсан тул янз бүрийн шашны зан үйл, тэр байтугай барилга байгууламж барихад ашигладаг байв. МЭӨ II-I зууны үед хятадуудын зохион бүтээсэн луужингийн анхны загварыг сониуч анхдагч өвөг дээдэс Фэн Шуйгийн дүрмийн дагуу байшин барихад ашиглаж байжээ. Луужинг навигацийн хэрэгсэл болгон ашиглах нь торгоны замын дагуух цөлөөр аялахад 11-р зуунаас эхэлсэн. Хожим нь далайн харилцаанд луужин ашиглах нь навигацийг хөгжүүлэх, шинэ газар нутгийг нээх, далайн худалдааны шинэ замыг хөгжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн.

Ферромагнетизм нь спинтэй электронуудын квант механик шинж чанарын илрэл юм. өөрийн диполь соронзон момент. Энгийнээр хэлэхэд электронууд яг л жижигхэн соронз шиг ажилладаг. Атомын дүүрсэн электрон бүрхүүл бүр нь зөвхөн эсрэг талын эргэлттэй хос электроныг агуулж болно, өөрөөр хэлбэл. ийм электронуудын соронзон орон нь эсрэг чиглэлд чиглэгддэг. Ийм учраас хосолсон тооны электронтой атомуудын нийт соронзон момент тэг байх тул зөвхөн дүүргэгдээгүй гадна бүрхүүлтэй, хосгүй тооны электронтой атомууд л ферросоронзон байдаг.

Төмөр соронзон материалд шилжилтийн бүлгийн металлууд (төмөр, зэс, никель) болон газрын ховор металлууд (гадолиниум, тербиум, диспрозиум, холмиум, эрбиум), түүнчлэн эдгээр металлын хайлш орно. Төмөр соронзон бус материалтай дээрх элементүүдийн хайлш нь мөн ферросоронзон; төмөр соронзон бус элементүүдтэй хром ба марганецын хайлш ба нэгдлүүд, түүнчлэн актинидын бүлгийн зарим металлууд.

Ферромагнет нь нэгээс хамаагүй их соронзон нэвчилттэй байдаг; гадны соронзон орны нөлөөн дор тэдгээрийн соронзлолын хамаарал нь шугаман бус бөгөөд тэдгээр нь гистерезисийн илрэлээр тодорхойлогддог - хэрэв соронзон орны нөлөөлөл арилвал ферромагнетууд соронзлогдсон хэвээр байна. Энэ үлдэгдэл соронзлолыг арилгахын тулд эсрэг чиглэлд талбар тавих шаардлагатай.

Столетовын муруй гэж нэрлэгддэг ферромагнет дахь соронзон нэвчилт μ-ийн соронзон орны хүч H-ээс хамаарах графикаас харахад соронзон орны тэг хүч H = 0 үед соронзон нэвчилт нь бага утгатай μ₀; дараа нь хурцадмал байдал нэмэгдэхийн хэрээр соронзон нэвчилт нь хамгийн их μ макс хүртэл хурдан нэмэгдэж, дараа нь аажмаар тэг болж буурдаг.

Ферромагнетийн шинж чанарыг судлах анхдагч нь Оросын физикч, химич Александр Столетов байв. Өнөө үед соронзон орны хүчнээс соронзон нэвчих чадварын хамаарлын муруй нь түүний нэрийг авчээ.

Орчин үеийн ферросоронзон материалыг шинжлэх ухаан, технологид өргөнөөр ашигладаг: олон технологи, төхөөрөмжүүд нь тэдгээрийн хэрэглээ, соронзон индукцийн үзэгдлийг ашиглахад суурилдаг. Жишээлбэл, компьютерийн технологид: эхний үеийн компьютерууд нь феррит цөм дээр санах ойтой, мэдээллийг соронзон хальс, уян диск, хатуу диск дээр хадгалдаг байв. Гэсэн хэдий ч сүүлийнх нь компьютерт ашиглагдаж байгаа бөгөөд жилд хэдэн зуун сая ширхэг үйлдвэрлэгддэг.

Соронзон индукцийг цахилгаан инженерчлэл, электроникийн хэрэглээ

Орчин үеийн ертөнцөд соронзон орны индукцийг ялангуяа цахилгаан эрчим хүчний инженерчлэлд ашиглах олон жишээ байдаг: цахилгаан үүсгүүр, хүчдэлийн трансформатор, янз бүрийн төхөөрөмж, багаж хэрэгсэл, механизмын янз бүрийн цахилгаан соронзон хөтчүүд, хэмжих технологи, шинжлэх ухаан, ... туршилт хийх янз бүрийн физик суурилуулалт, түүнчлэн цахилгааны хамгаалалт, яаралтай унтраах хэрэгсэлд.

Цахилгаан мотор, генератор, трансформатор

Английн физикч, математикч Питер Барлоу 1824 онд өөрийн зохион бүтээсэн нэг туйлт моторыг дүрсэлсэн бөгөөд энэ нь орчин үеийн тогтмол гүйдлийн цахилгаан моторын загвар болжээ. Энэхүү шинэ бүтээл нь цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг нээхээс нэлээд өмнө хийгдсэн учраас үнэ цэнэтэй юм.

Өнөө үед бараг бүх цахилгаан моторууд Ampere хүчийг ашигладаг бөгөөд энэ нь соронзон орон дахь гүйдэл дамжуулах хэлхээнд үйлчилж, түүнийг хөдөлгөдөг.

Соронзон индукцийн үзэгдлийг харуулахын тулд Фарадей 1831 онд туршилтын төхөөрөмжийг бүтээсэн бөгөөд түүний чухал хэсэг нь одоо тороид трансформатор гэж нэрлэгддэг төхөөрөмж байв. Фарадей трансформаторын ажиллах зарчим нь хүч чадал, дизайн, хэрэглээний хамрах хүрээнээс үл хамааран орчин үеийн бүх хүчдэл, гүйдлийн трансформаторуудад ашиглагдаж байна.

Нэмж дурдахад Фарадей өөрийн зохион бүтээсэн нэг туйлт тогтмол гүйдлийн генераторыг ашиглан механик хөдөлгөөнийг цахилгаан болгон хувиргах боломжийг шинжлэх ухааны үндэслэлтэй, туршилтаар нотолсон бөгөөд энэ нь бүх тогтмол гүйдлийн генераторын загвар болжээ.

Анхны хувьсах гүйдлийн генераторыг 1832 онд Францын зохион бүтээгч Hippolyte Pixie бүтээжээ. Хожим нь Амперын санал болгосноор үүнийг шилжүүлэгч төхөөрөмжөөр нэмж өгсөн нь импульсийн шууд гүйдлийг авах боломжтой болсон.

Соронзон индукцийн зарчмыг ашигладаг бараг бүх цахилгаан үүсгүүрүүд нь өөрчлөгдөж буй соронзон орон дээр байрладаг хаалттай гогцоонд цахилгаан хөдөлгөгч хүч үүсэхэд суурилдаг. Энэ тохиолдолд соронзон ротор нь хувьсах гүйдлийн генератор дахь суурин статорын ороомогтой харьцуулахад эргэлддэг, эсвэл роторын ороомог нь тогтмол гүйдлийн генераторын суурин статор соронзтой (буулга) харьцангуйгаар эргэлддэг.

Хятадын DongFang Electric компани 2013 онд Тайшаны атомын цахилгаан станцад зориулан барьсан дэлхийн хамгийн хүчирхэг генератор нь 1750 МВт-ын хүчин чадалтай.

Механик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргахтай холбоотой уламжлалт төрлийн генератор, цахилгаан мотороос гадна өөр зарчмаар ажилладаг соронзон гидродинамик генераторууд ба моторууд байдаг.

Реле ба цахилгаан соронзон

Америкийн эрдэмтэн Ж.Хенригийн зохион бүтээсэн цахилгаан соронзон нь анхны цахилгаан хөдөлгөгч болон танил болсон цахилгаан хонхны өмнөх үе болсон. Хожим нь үүн дээр үндэслэн Хенри цахилгаан соронзон реле бүтээсэн бөгөөд энэ нь хоёртын төлөвтэй анхны автомат шилжих төхөөрөмж болсон юм.

Shure динамик микрофоныг видео студийн вэбсайтад ашигладаг

Телеграфын дохиог хол зайд дамжуулахдаа релейг тогтмол гүйдлийн өсгөгч болгон ашиглаж, цаашдын дохиог дамжуулахын тулд завсрын станцуудын гадаад батерейны холболтыг сольсон.

Чанга яригч ба микрофон

Орчин үеийн аудио технологид цахилгаан соронзон чанга яригчийг өргөн ашигладаг бөгөөд дуу чимээ нь диффузорт холбогдсон хөдөлгөөнт ороомгийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд гарч ирдэг бөгөөд түүгээр дамжуулан аудио давтамжийн гүйдэл урсаж, суурин байнгын соронзны цоорхойд соронзон орон байдаг. Үүний үр дүнд ороомог болон диффузор хөдөлж, дууны долгион үүсгэдэг.

Динамик микрофонууд нь динамик толгойтой ижил загварыг ашигладаг боловч микрофонд эсрэгээр хөдөлгөөнгүй байнгын соронзны зайд акустик дохионы нөлөөн дор хэлбэлздэг мини диффузор бүхий хөдөлгөөнт ороомог нь аудио цахилгаан дохио үүсгэдэг. давтамж.

Хэмжих хэрэгсэл ба мэдрэгч

Орчин үеийн тоон хэмжих хэрэгсэл элбэг байгаа хэдий ч хэмжилтийн технологид соронзон цахилгаан, цахилгаан соронзон, электродинамик, ферродинамик, индукцийн төрлийн төхөөрөмжүүд ашиглагдаж байна.

Дээрх төрлийн бүх системүүд нь гүйдэл дамжуулах ороомгийн талбартай байнгын соронзны соронзон орон, гүйдэл дамжуулах ороомгийн талбартай ферросоронзон цөм эсвэл гүйдэл дамжуулах соронзон оронтой харилцан үйлчлэх зарчмыг ашигладаг. ороомог.

Ийм хэмжилтийн системийн харьцангуй инерцийн улмаас тэдгээр нь хувьсах хэмжигдэхүүний дундаж утгыг хэмжихэд хэрэглэгддэг.