"Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг судлах" сэдвээр физикийн практик ажил (11-р анги).

Энэхүү ажил нь зарим талаараа судалгааны шинж чанартай, зарим талаараа тооцоололтой, ажиглалтыг хөгжүүлж, лабораторийн тоног төхөөрөмжтэй ажиллах чадварыг хөгжүүлж, оюутнуудаас ажиглагдсан үзэгдлийг онолын хууль тогтоомж, логик хэлхээ, лавлах хүснэгт, гимлет дүрмийг ашиглан тайлбарлах чадвартай байхыг шаарддаг. та оюутнуудын мэдлэгийн гүн, тэдгээрийг практикт хэрэгжүүлэх чадварыг илчлэх.

Ажлын явцад оюутнууд физикийн хуулиудын объектив байдалд итгэлтэй болдог.

Хичээлийн зохион байгуулалтын үед би оюутнуудад хичээлийн явцад бие даан шийдвэрлэх даалгаврууд, даалгавруудыг гүйцэтгэх цагийг алхам алхмаар хуваарилах талаар товч мэдээлэл өгдөг.

Iүе шат– №1 “Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл”, №2 “Байгаль EMFиндукц” болон No3 “Ленцийн дүрэм”. Энэ нь оюутнуудыг бие даасан судалгааны ажилд онолын хувьд бэлтгэхэд зайлшгүй шаардлагатай (ил тод цаас №1, 2, 3, хавсралтыг үзнэ үү).

Мэдээллийг бэлтгэсний дараа оюутнууд руу шилжинэ IIүе шат: туршилтын чанарын болон тооцооллын асуудлыг бие даан шийдвэрлэх. Оюутан бүр даалгавар бүхий зааварчилгааг хүлээн авдаг. Тэд туршилтыг хурдан дуусгах, багажийн заалтыг авах (хэмжилт эсвэл ажиглалт хийх), ажиглалт эсвэл тооцооллын үр дүнг тайлбарлах үүрэгтэй. Заавар нь дараах байдалтай байна.

Лабораторийн ажил: "Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийн судалгаа."

Ажлын зорилго:цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийн зүй тогтлыг шалгах, ажиглагдаж буй үзэгдлийн шалтгаан-үр дагаврын холбоог илрүүлэх, одоо байгаа хэв маягийн бодитой байдлыг шалгах.

Тоног төхөөрөмж:багалзуурдаж эсвэл трансформаторын ороомог өөр өөр тооны эргэлт, эсвэл хуванцар хүрээ дээрх зэс утсыг эргүүлэх, 2 бар соронз (эсвэл тах), миллиамперметр, вольтметр, амперметр, гүйдлийн эх үүсвэр, холбох утас, метроном (анги бүрт 1).

Дасгал 1. Цуглуулназэс утас, миллиамметр, холбох утаснуудын ороомгийн хаалттай гогцоо. Тодорхой цаг хугацааг тоолох метрономыг асаана уу:

Гүйцэтгэхтуузан соронзоор дасгал хийх: метрономын цохилтын дор хойд туйлтай соронзыг ороомог руу жигд оруулахыг хичээ, миллиамперметрийн заалтыг авна (миллиамметрийн зүүний хамгийн их хазайлт). Тодорхой хугацааны дараа ороомогоос соронзыг жигд салга. Миллиамметрийн заалтыг авна уу.

Тайлбарлахажиглагдсан үзэгдлүүд. Хоёр ажиглалтын нийтлэг шинж чанар, ялгааг анхаарч үзээрэй.

Боломжит хариултын жишээ: Эхний болон хоёр дахь туршилтын аль алинд нь энэ хэлхээнд нэвтэрч буй гадаад соронзон урсгал өөрчлөгдөх үед хаалттай хэлхээнд индукцийн гүйдэл үүсч байгааг ажиглаж байна. Логик хэлхээ дараах байдалтай байна.

Соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурд ба гүйдлийн хэмжээ нь ижил байна EMFиндукцүүд ижил, хэлхээний эсэргүүцэл R нь мөн адил байна. Соронзон урсгалын өөрчлөлттэй холбоотой индукцийн гүйдлийн чиглэлийн зөрүү: Ф - эхний тохиолдолд, хоёр дахь тохиолдолд Ф↓. Энэ бол Лензийн засаглалын нэг илрэл юм. Өөр логик хэлхээ өг:

ба нэг тохиолдолд индукцийн гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлно.

Даалгавар 2. 1) Цаг хугацааны туршид дамжуулагч хэлхээнд урсах цэнэгийг тооцоол ∆ т 1-р даалгавараас авсан индуктив гүйдлийн хүч Ii-тэй:

2) Ом хуулийн дагуу өгөгдсөн дамжуулагч хэлхээнд үүсэх утгыг тооцоол.
Rcircuit-ийг тодорхойлохын тулд гүйдлийн эх үүсвэр, хэлхээ, амперметр, түлхүүр, холбох утаснаас цуврал хэлхээг угсрах шаардлагатай. Вольтметрийг дамжуулагч хэлхээнд холбоно. Амперметр, вольтметрийн заалтыг авч тооцоол.

Даалгавар 3.Одоо туршилтыг тогтмол соронзон орон (хөдөлгөөнгүй соронзон орон) дээр хийж, ижил хугацааны интервалаар болгоомжтой хийнэ үү. ∆ тороомогыг соронзон дээр байрлуулна. Миллиамметр юу харуулах вэ? 1-р даалгавар болон 3-р даалгаврын ажиглалтуудын ижил төстэй болон ялгаатай талууд юу вэ?

Сэтгэгдэл:байгалийг харьцуулах EMFхоёр туршилтанд индукц.

Боломжит хариултын жишээ:индукцийн гүйдэл өөрчлөгдөөгүй, гэхдээ 1-р даалгаварт
, мөн 3-р даалгаварт.

Даалгавар 4.Метрономоор тоглох цагийн интервалыг өөрчлөх: (эсвэл ↓). 1-р даалгаварт ямар өөрчлөлт гарсан бэ? Тайлбарлах.
Боломжит хариултын жишээ:Хэрэв ∆ т, тэгвэл: ↓, тиймээс Ii ↓.

Даалгавар 5. 4-р даалгаварт ижил шонтой атираат 2 соронзыг нэгэн зэрэг оруулбал ямар өөрчлөлт гарахыг ажигла. Юу ажиглаж байгаагаа тайлбарла.
Боломжит хариултын жишээ: 2 дахин, гадаад соронзон орны индукц 2 дахин их тул Ii ≈ 2 дахин нэмэгдсэн.

Даалгавар 6.Дамжуулагчийн хэлхээний эргэлтийн тоог өөрчлөх, даалгаврын горимд индукцийн гүйдлийн өөрчлөлтийг ажиглах 4. Тайлбарлах.

Даалгавар 7.Ажлын гүйцэтгэлийн тайланг ирүүлэх. Тайлан дээр оюутнууд нэгтгэн дүгнэж асуултад хариулах ёстой: оюутнууд энэ ажлыг хийж байхдаа юунд итгэлтэй болсон бэ; ажлаа бичгээр бэлтгэж ирүүлнэ.

Энэ хичээлээр бид №4 "Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг судлах" лабораторийн ажлыг хийх болно. Энэ хичээлийн зорилго нь цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг судлах явдал юм. Шаардлагатай тоног төхөөрөмжийг ашиглан бид лабораторийн ажил хийж, төгсгөлд нь энэ үзэгдлийг хэрхэн зөв судалж, тодорхойлох талаар сурах болно.

Зорилго - судлах цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлүүд.

Тоног төхөөрөмж:

1. Миллиамметр.

2. Соронз.

3. ганхах.

4. Одоогийн эх үүсвэр.

5. Реостат.

6. Түлхүүр.

7. Цахилгаан соронзонгийн ороомог.

8. Холбох утас.

Цагаан будаа. 1. Туршилтын тоног төхөөрөмж

Тохиргоог угсарч лабораторийн ажлыг эхлүүлье. Лабораторийн ажилд ашиглах хэлхээг угсрахын тулд бид skein-ороомыг миллиамперметрт холбож, соронзыг ашиглан ороомогоос ойртуулж эсвэл цааш хөдөлнө. Үүний зэрэгцээ өдөөгдсөн гүйдэл гарч ирэхэд юу болохыг бид санах ёстой.

Цагаан будаа. 2. Туршилт 1

Бидний ажиглаж буй үзэгдлийг хэрхэн тайлбарлах талаар бод. Соронзон урсгал нь бидний харж буй зүйлд, ялангуяа цахилгаан гүйдлийн гарал үүслийг хэрхэн нөлөөлдөг вэ. Үүнийг хийхийн тулд туслах зургийг харна уу.

Цагаан будаа. 3. Тогтмол туузан соронзон орны соронзон орны шугамууд

Соронзон индукцийн шугамууд хойд туйлыг орхиж, өмнөд туйл руу ордог гэдгийг анхаарна уу. Түүгээр ч зогсохгүй эдгээр шугамын тоо, тэдгээрийн нягт нь соронзны янз бүрийн хэсэгт өөр өөр байдаг. Соронзон орны чиглэл мөн цэгээс цэг рүү өөрчлөгддөг гэдгийг анхаарна уу. Тиймээс соронзон урсгалын өөрчлөлт нь хаалттай дамжуулагч дотор цахилгаан гүйдэл үүсэхэд хүргэдэг гэж хэлж болно, гэхдээ зөвхөн соронз хөдөлж байх үед энэ ороомгийн эргэлтээр хязгаарлагдмал хэсэгт нэвтэрч буй соронзон урсгал өөрчлөгддөг. .

Цахилгаан соронзон индукцийн талаархи бидний судалгааны дараагийн үе шат нь тодорхойлохтой холбоотой юм индукцийн гүйдлийн чиглэл. Бид индукцийн гүйдлийн чиглэлийг миллиамперметрийн зүү хазайх чиглэлээр шүүж болно. Нуман хэлбэртэй соронз ашиглаад соронз ойртоход сум нэг чиглэлд хазайж байгааг харцгаая. Хэрэв одоо соронзыг өөр чиглэлд шилжүүлбэл сум өөр чиглэлд хазайх болно. Туршилтын үр дүнд соронзны хөдөлгөөний чиглэл нь индукцийн гүйдлийн чиглэлийг мөн тодорхойлдог гэж хэлж болно. Индукцийн гүйдлийн чиглэл нь соронзны туйлаас бас хамаарна гэдгийг анхаарна уу.

Индукцийн гүйдлийн хэмжээ нь соронзны хөдөлгөөний хурд, үүнтэй зэрэгцэн соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурдаас хамаарна гэдгийг анхаарна уу.

Манай лабораторийн ажлын хоёр дахь хэсэг нь өөр нэг туршилттай холбоотой байх болно. Энэ туршилтын загварыг харцгаая, одоо юу хийхээ ярилцъя.

Цагаан будаа. 4. Туршилт 2

Хоёрдахь хэлхээнд зарчмын хувьд индукцийн гүйдлийг хэмжих талаар юу ч өөрчлөгдөөгүй. Ороомог ороомогтой ижил миллиамметрийг холбосон. Бүх зүйл эхний тохиолдолд байсан шигээ хэвээр байна. Гэхдээ одоо бид соронзон урсгалын өөрчлөлтийг байнгын соронзны хөдөлгөөнөөс бус харин хоёр дахь ороомог дахь одоогийн хүч чадлын өөрчлөлтөөс шалтгаална.

Эхний хэсэгт бид оршихуйг судлах болно өдөөгдсөн гүйдэлхэлхээг нээх, хаах үед. Тиймээс, туршилтын эхний хэсэг: бид түлхүүрийг хаадаг. Хэлхээнд гүйдэл нэмэгдэж байгааг анхаарна уу, сум нэг чиглэлд хазайсан боловч одоо түлхүүр хаагдсан, миллиамметрт цахилгаан гүйдэл харагдахгүй байгааг анхаарна уу. Баримт нь соронзон урсгалын өөрчлөлт байхгүй, бид энэ талаар аль хэдийн ярьсан. Хэрэв та одоо түлхүүрийг нээвэл миллиамметр нь гүйдлийн чиглэл өөрчлөгдсөнийг харуулах болно.

Хоёр дахь туршилтаар бид хэрхэн яаж хийхийг судлах болно өдөөгдсөн гүйдэлхоёр дахь хэлхээний цахилгаан гүйдэл өөрчлөгдөх үед.

Туршилтын дараагийн хэсэг нь реостатын тусламжтайгаар хэлхээний гүйдлийн хэмжээг өөрчлөхөд индукцийн гүйдэл хэрхэн өөрчлөгдөхийг ажиглах болно. Хэрэв бид хэлхээн дэх цахилгаан эсэргүүцлийг өөрчилвөл Ом-ын хуулийг дагаж цахилгаан гүйдэл мөн өөрчлөгдөх болно гэдгийг та мэднэ. Цахилгаан гүйдэл өөрчлөгдөхөд соронзон орон өөрчлөгдөнө. Энэ үед реостатын гулсах контакт хөдөлж, соронзон орон өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь индукцийн гүйдэл үүсэхэд хүргэдэг.

Лабораторийн ажлыг дуусгахын тулд цахилгаан гүйдэл үүсгэгч дээр индукцийн цахилгаан гүйдэл хэрхэн үүсдэгийг судлах хэрэгтэй.

Цагаан будаа. 5. Цахилгаан гүйдлийн генератор

Үүний гол хэсэг нь соронз бөгөөд эдгээр соронзны дотор тодорхой тооны шархны эргэлттэй ороомог байдаг. Хэрэв та одоо энэ генераторын дугуйг эргүүлбэл ороомгийн ороомогт индуктив цахилгаан гүйдэл үүснэ. Туршилтаас харахад эргэлтийн тоо ихсэх нь гэрлийн чийдэн илүү тод асч эхэлдэг.

Нэмэлт уран зохиолын жагсаалт:

Аксенович Л.А. Дунд сургуулийн физик: Онол. Даалгаврууд. Тест: Сурах бичиг. ерөнхий боловсрол олгодог байгууллагуудын ашиг тус. хүрээлэн буй орчин, боловсрол / Л.А.Аксенович, Н.Н. Ракина, К.С.Фарино; Эд. К.С.Фарино. - Мн.: Адукация и вьяхаванне, 2004. - P. 347-348. Мякишев Г.Я. Физик: Электродинамик. 10-11 анги. Физикийн гүнзгийрүүлсэн сургалтанд зориулсан сурах бичиг / Г.Я. Мякишев, А.3. Синяков, В.А. Слободсков. - М .: Bustard, 2005. - 476 х. Пурышева Н.С. Физик. 9-р анги. Сурах бичиг. / Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е., Чаругин В.М. 2-р хэвлэл, хэвшмэл ойлголт. - М .: тоодог, 2007.

Материал нь 11-р ангийн физикийн лабораторийн ажлыг дагалддаг. Хичээлийн эхэнд оюутнуудад зорилго тавьж, онолыг товч дүгнэнэ.

Дараа нь ажлын явцын талаар ярилцаж, туршилт хийдэг. Ажиглалтын үр дүнг тэмдэглэлийн дэвтэрт тайлбар хийх шаардлагатай зургийн хэлбэрээр баримтжуулсан болно. Мөн ажлын төгсгөлд дүгнэлт гаргадаг.

Баримт бичгийн агуулгыг үзэх
"Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийн судалгаа" лабораторийн ажил"

Лабораторийн ажил

"Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийн судалгаа"

Белян Л.Ф.,

Физикийн багш MBOU "46-р дунд сургууль"

Братск

Зорилго:

• нөхцөлийг судлах

индукцийн илрэл

хаалттай дамжуулагч дахь гүйдэл;

• шударга эсэхийг шалгаарай

Лензийн дүрэм;

• хүчин зүйлсийг олж мэд

индукцийн гүйдлийн хүчнээс хамаарна.

Тоног төхөөрөмж:

• миллиамметр ( мА)

эсвэл микроамметр ( μA ),

• нуман соронз,
• утас дамар.

Ахиц дэвшил

1. Ороомог ба миллиамперметрээс бүрдэх хэлхээг угсарна. Ороомог доторх байнгын соронзыг буулгаснаар үүссэн индукцийн гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлно.

Ахиц дэвшил

2. Соронзыг ороомогоос салгана. Индукцийн гүйдлийн чиглэл өөрчлөгдсөн үү? Туршилтын хялбаршуулсан схемийг дэвтэр дээрээ зур.

3. Соронз нь ороомогтой харьцуулахад тайван байх үед индукцийн гүйдэл үүсэх үү.

Үүнийг хэрхэн батлах вэ?

Ажлын тайлан бэлтгэх:

Ажлын тайлан бэлтгэх:

Ажлын цэг тус бүрээр дүгнэлт гарга.

1. Ороомгоор дамжин өнгөрөх соронзон урсгал хэрхэн өөрчлөгдөх (өсөх, буурах, өөрчлөгдөхгүй) вэ?

2. Байнгын соронзны соронзон индукцийн талбайн шугамууд ямар чиглэлтэй байдаг вэ?

3. Индукцийн гүйдлийн соронзон орны шугамууд хэрхэн чиглэсэн вэ?

4. Ороомгийн соронзон орны туйлуудыг тодорхойл.

5. Баруун гарын дүрмээр индукцийн гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлно.

Дүгнэлт:

1. Индукцийн гүйдлийн чиглэл юунаас хамаарах вэ?

2. Индукцийн гүйдлийн хэмжээ юунаас хамаарах вэ?

АЖЛЫН ЗОРИЛГО:

Цайрдсан аппаратын бүтэц, ажиллах зарчимтай танилцана уу.

Цайржуулах аппаратын цахилгаан хэлхээний үндсэн элементүүдийн шинж чанарыг тодорхойлох.

ТОНОГ ТӨХӨӨРӨМЖ:

цайрдах аппарат, электрон осциллограф.

Аргын ач холбогдол

Эмнэлгийн практикт шууд гүйдлийг өргөн ашигладаг. Цайржуулалтын тусламжтайгаар тэдгээр нь бие даасан эрхтэн (элэг, зүрх, бамбай булчирхай гэх мэт) болон бүх биед нөлөөлдөг. Жишээлбэл, умайн хүзүүний симпатик зангилааг цочроох замаар "хүзүүвчний бүс" -ийг цайруулж, зүрх судасны системийг идэвхжүүлж, бодисын солилцооны үйл явцыг сайжруулдаг. Тиймээс энэ аргыг өргөн хүрээний өвчнийг эмчлэхэд ашигладаг.

захын мэдрэлийн систем;

төв мэдрэлийн систем;

цусны даралт ихсэх, пепсины шархлаа;

шүдний эмчилгээнд - трофик эмгэг, амны хөндийн эд эсийн үрэвсэл гэх мэт.

Цайржуулалтыг ихэвчлэн уусмал дахь ион болгон задалдаг эмийн бодисыг биеийн эд эсэд нэвтрүүлэхтэй хослуулдаг. Энэ процедурыг нэрлэдэг эмчилгээний электрофорез эсвэл эмийн бодисын электрофорез. Тогтмол гүйдэл бүхий цахилгаан эмчилгээ, биеийн эд эсэд эм нэвтрүүлэх нь цайрдсан аппарат ашиглан хийгддэг.

ОНОЛЫН ХЭСЭГ

Биеийн эдэд бага түвшний шууд гүйдэл (50 миллиампер хүртэл) ашигладаг эмчилгээний аргыг нэрлэдэг. цайржуулах.

Цайржуулах процедур, эмчилгээний электрофорезыг гүйцэтгэхийн тулд янз бүрийн процедурын гүйдлийн хүчийг зохицуулах потенциометр, хэмжих төхөөрөмжөөр тоноглогдсон тогтмол хүчдэлийн эх үүсвэр шаардлагатай. Ийм эх үүсвэрийн хувьд дүрмээр бол гэрэлтүүлгийн сүлжээний хагас дамжуулагч хувьсах гүйдлийн Шулуутгагчийг ашигладаг. Цайржуулах аппаратын цахилгаан хэлхээний диаграмм (Зураг 1) нь трансформатор 3, хоёр диод бүхий Шулуутгагч 5, хоёр резистор 7 ба гурван конденсаторын гөлгөр шүүлтүүр 6, тохируулагч потенциометр 8, шунттай миллиамперметр 9, өвчтөний хэлхээний гүйдлийг хэмжих унтраалга 10.

Цагаан будаа. 1. Цайрдсан аппаратын цахилгаан схем.

(1 – сүлжээний унтраалга, 2 – сүлжээний хүчдэлийн унтраалга, 3 – трансформатор, 4 – заагч чийдэн, 5 – диод, 6 – конденсатор, 7 – резистор, 8 – тохируулагч потенциометр, 9 – миллиамперметр, 10 – миллиамперметр шунт, 11 – терминал гаралтын хүчдэл).

Цайрдсан аппарат дахь трансформатор нь сүлжээнээс гарах хүчдэлийг бууруулдаг (AB, 1-р зураг). Үүнээс гадна, түүний оршихуй нь өвчтөний аюулгүй байдлыг хангахад зайлшгүй шаардлагатай (3, 1-р зураг). Трансформаторын анхдагч ба хоёрдогч ороомгийн хоорондох индуктив холболт нь өвчтөний биед хэрэглэсэн электродуудыг агуулсан хэлхээ ба төхөөрөмж холбогдсон хувьсах хүчдэлийн сүлжээнд шууд холбогдох боломжийг арилгадаг. Үгүй бол тодорхой нөхцөлд (жишээлбэл, өвчтөн санамсаргүйгээр газардуулсан бол) цахилгаан гэмтэл гарч болзошгүй.

Хувьсах гүйдлийг засах (тогтмол гүйдэл болгон хувиргах) хагас дамжуулагч диод ашиглан хийгддэг (5, 1-р зураг). Хагас дамжуулагч нь цахилгаан дамжуулах чанар нь дамжуулагч ба диэлектрикийн хооронд завсрын түвшинд байдаг хатуу талст бодис юм. Хагас дамжуулагчийн цахилгаан дамжуулах чанар нь гадаад нөхцөл байдлаас (температур, гэрэлтүүлэг, гадаад цахилгаан орон, ионжуулагч цацраг гэх мэт) ихээхэн хамаардаг. Тиймээс үнэмлэхүй тэгтэй (-273 ° C) ойролцоо маш бага температурт хагас дамжуулагч нь хэт дамжуулагч төлөвт хувирдаг ихэнх дамжуулагчаас ялгаатай нь диэлектрик шиг ажилладаг. Температур нэмэгдэхийн хэрээр дамжуулагчийн цахилгаан гүйдлийн эсэргүүцэл нэмэгдэж, хагас дамжуулагчийн эсэргүүцэл буурдаг.

Өрөөний температурт ч гэсэн цэвэр хагас дамжуулагчийн цахилгаан дамжуулах чанар нь бага байдаг бөгөөд энэ нь эмх замбараагүй үүссэн нүхнүүд (торны атом дахь сул хэсгүүд) ба чөлөөт электронууд (гол цэнэг тээвэрлэгчид) бараг тэнцүү хэмжээтэй байгаагийн үр дагавар юм. Цэвэр хагас дамжуулагч дээр хольцын өчүүхэн хэсгийг нэмснээр түүний цахилгаан дамжуулах чанар мэдэгдэхүйц нэмэгддэг.

Хагас дамжуулагч диодын үйлдэл нь өөр өөр төрлийн дамжуулагчтай хоёр хагас дамжуулагчийн уулзварын бүсэд контактын потенциалын зөрүү үүсэхэд суурилдаг.

n төрлийн хагас дамжуулагч (үндсэн цэнэг зөөгч нь электронууд);

p төрлийн хагас дамжуулагч (үндсэн цэнэг зөөгч нь нүхнүүд).

N- ба p төрлийн хагас дамжуулагчийг хольцыг ашиглан үйлдвэрлэж болно. Жишээлбэл, валентын давхаргад (As) таван электрон агуулсан германий (Ge) хольцын хүнцлийн атомыг оруулахад хольцын атом бүр германий атомыг орлоно. Хольцын атомын дөрвөн электрон нь хөрш германий атомуудын валентийн электронуудтай ковалент холбоо үүсгэдэг ба тав дахь электрон нь чөлөөтэй хэвээр үлдэж, одоогийн тээвэрлэгч болж чаддаг. Үндсэн элементээс өндөр валенттай хольцыг болор руу илүүдэл электрон оруулдаг тул донор гэж нэрлэдэг бөгөөд ийм хольцтой атом бүхий талстуудыг n төрлийн талстууд гэж нэрлэдэг. Гадаад тогтмол орны нөлөөн дор чөлөөт электронууд эерэг электрод руу шилжинэ.

Хэрэв индий атом гэх мэт гурван валентын электронтой хольцын атомуудыг цэвэр германид оруулбал германийн болор торны атомыг хольцын атом орлоно. Бүрэн ковалент холбоо үүсгэхийн тулд хольцын атом нь хөрш зэргэлдээ германий атомын дөрөв дэх электроныг эзэлдэг. Энэ тохиолдолд хөрш атомын нэг ковалент холбоо тасарна. Дүүргээгүй ковалент холбоог нүх гэж нэрлэдэг; эерэг цэнэгтэй электроны шинж чанартай. Бага валенттай хольцыг хүлээн авагч гэж нэрлэдэг. Акцептор атом агуулсан герман нь p хэлбэрийн болор юм. Тогтмол талбарыг p хэлбэрийн болор дээр хэрэглэх нь нүхнүүд сөрөг электрод руу шилжихэд хүргэдэг. Гүйдлийн урсгалын хувьд эерэг электродоос сөрөг электрод хүртэлх нүхний урсгал нь сөрөг электродоос эерэг электрод руу урсах электронуудын урсгалтай ижил нөлөө үзүүлдэг.

p ба n төрлийн хагас дамжуулагчийн хоорондох контактыг электрон нүхний уулзвар гэж нэрлэдэг.

Эдгээр хагас дамжуулагчийн контактын бүсэд нүх, электронууд нь уулзвараас хол зайд төвлөрдөг (Зураг 2). Үүнийг нүх ба электронуудын хөдөлгөөнтэй харьцуулахад болор тор дахь донор атом ба акцептор атомын бараг бүрэн хөдөлгөөнгүй байдалтай холбон тайлбарлаж байна. Донор атомуудын нийт цэнэгийн нөлөө нь p-n уулзвараас зүүн тийш нүхний түлхэлтээр илэрдэг бөгөөд хүлээн авагч атомуудын нийт цэнэг нь электронуудад нөлөөлж, p-n уулзвараас баруун тийш түлхэгдэнэ. Энэ тохиолдолд цоорхой ба электронуудын урсгалаас сэргийлж болзошгүй саад тотгор үүсдэг. Тиймээс хилийн давхарга нь n-p чиглэлд электронууд болон p-n чиглэлд нүхэнд маш өндөр эсэргүүцэлтэй болж, блоклох давхарга гэж нэрлэгддэг.

Үнэн хэрэгтээ, энэ давхарга нь талбайн хүч чадал бүхий жижиг зайны үүрэг гүйцэтгэдэг E "(Зураг 2-т тасархай шугамаар харуулсан). Шулуутгахад p-n уулзварыг ашиглахын тулд гаднах батерейг холбосон бөгөөд ингэснээр үйлдэл хийхэд туслах эсвэл саад болно. боломжит саадтай тэнцэх зайны .

Цагаан будаа. 2. Холбоо барих потенциалын зөрүү үүсэх.

(– хүлээн авагч, “+” – нүх, – донор, “–” – электрон)

Хагас дамжуулагч нь үндсэн цэнэг тээвэрлэгчээс гадна цөөн тооны цэнэг зөөгчийг агуулдаг.

p хэлбэрийн хагас дамжуулагч дахь электронууд;

n төрлийн хагас дамжуулагч нь нүхтэй байдаг.

Хэрэв бид эерэг туйлыг p төрлийн хагас дамжуулагчтай, хүчдэлийн эх үүсвэрийн сөрөг туйлыг n төрлийн хагас дамжуулагчтай холбовол (Зураг 3а) E хүч чадлын эсрэг чиглэсэн гадаад талбайн хүч E" шилжих болно. Хагас дамжуулагч тус бүр дэх үндсэн цэнэг зөөвөрлөгчид контактын давхаргад тэдгээрийн концентраци мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, давхаргын цахилгаан дамжуулах чанар сэргээгдэж, энэ чиглэлд цахилгаан гүйдэл үүснэ үндсэн цэнэг тээвэрлэгчид p-n уулзвар дахь энэ чиглэлийг шууд буюу дамжин гэж нэрлэдэг.

Хэрэв та хэрэглэж буй гадаад хүчдэлийн туйлшралыг өөрчилвөл (Зураг 3б), дараа нь E хүч чадалтай давхцаж буй гадаад талбайн хүч нь гол цэнэг зөөгчийг контакт давхаргаас эсрэг чиглэлд тус бүр рүү шилжүүлэхэд хүргэдэг. Хагас дамжуулагчийн давхарга өргөжиж, эсэргүүцэл нь мэдэгдэхүйц байх болно p-n уулзварт блоклох гэж нэрлэдэг.

Хагас дамжуулагч диодын ажиллагаа нь энэ зарчим дээр суурилдаг. Хэрэв ачааллын эсэргүүцэл (жишээлбэл, биологийн эд) нь хагас дамжуулагч диодтой цувралаар холбогдож, түүнд хувьсах хүчдэл хэрэглэвэл ачааллын эсэргүүцэлээр зөвхөн нэг чиглэлд гүйдэл гүйнэ. Энэ хувиргалтыг хувьсах гүйдлийн засвар гэж нэрлэдэг.

Цагаан будаа. 3. Электрон цооногийн уулзвар (a – дамжуулах горим, b – блоклох горим) агуулсан хэлхээнд гүйдэл дамжуулах.

Гадаад EMF эх үүсвэрийг хагас дамжуулагч диод руу холбох үед p-n уулзварын одоогийн горимыг Зураг дээр үзүүлэв. 4.

эерэг хүчдэлийн утга (дамжуулах горим) үед гүйдэл огцом нэмэгддэг;

сөрөг хүчдэлийн утгад (блоклох горим) гүйдэл нь диодын эвдрэлийн хүчдэл U, түүний залруулах шинж чанараа алдах хүртэл маш удаан өөрчлөгддөг.

Цагаан будаа. 4. Хагас дамжуулагч диодын вольт-амперийн шинж чанар.

Хувьсах хүчдэлийн график нь синусоид шиг харагдаж байна (Зураг 5а). Хэрэв энэ нь нэг диодоор дамждаг бол нэг талын дамжуулалтын улмаас гаралтын дохио нь Зураг 5b-д үзүүлсэн хэлбэрийг авна.

Цайрдсан төхөөрөмж нь трансформаторын хоёрдогч ороомгийн (3) А ба В терминалуудтай холбогдсон хоёр хагас дамжуулагч диодыг (5, Зураг 1) ашигладаг. А цэгийн потенциал В цэгийн потенциалаас өндөр байвал дээд диодоор гүйдэл урсдаг. Энэ үед доод диод түгжигдсэн байна. Дараагийн хагаст В цэгийн потенциал нь А цэгийн потенциалаас их байх үед доод диодоор гүйдэл гүйнэ. Үүний үр дүнд С цэг дээр боломжит утга нь сөрөг утгыг (D цэгтэй харьцуулахад) авахгүй бөгөөд эдгээр цэгүүдэд гадны ачаалал холбогдох үед гүйдэл зөвхөн нэг чиглэлд урсах болно. Тиймээс ээлжит хүчдэлийн бүрэн долгионы залруулгыг олж авна (Зураг 5в).

Хүчдэлийн долгионыг жигд болгохын тулд нэг конденсатор эсвэл конденсатор ба резистор (1-р зурагт 6.7) эсвэл бусад төрлийн шүүлтүүрээс бүрдэх цахилгаан шүүлтүүрийг ашигладаг.

Цагаан будаа. 5. Хугацааны хамаарлын графикууд: a) хувьсах хүчдэл, б) нэг диод дээр тохируулсан хүчдэл, в) хоёр диод дээр тохируулсан хүчдэл.

RC шүүлтүүрийн ажиллагаа нь X C багтаамжийн цахилгаан эсэргүүцлийн ω давтамжаас хамаарах хамаарал дээр суурилдаг.

X C = . (1)

Элементүүдийг сонгохдоо дараахь нөхцлийг хангасан байх ёстой.

Импульсийн хүчдэл нэмэгдэхийн хэрээр шүүлтүүрийн конденсатор (6) цэнэглэгддэг (энэ хүчдэл нь хамгийн их утгад хүрэх хүртэл түүний цэнэг нэмэгддэг). Хүчдэлийн импульсийн хоорондох завсарлагааны үед конденсаторууд нь ачаалалд (8, 1-р зураг) цэнэггүй болж, импульсийн хүчдэлийн чиглэлтэй давхцах чиглэлд урсах гүйдэл үүсдэг. Үүний үр дүнд гаралтын хүчдэл нь жигд хэлбэртэй болдог (Зураг 6).

Өвчтөнд электродоор дамжуулж буй хүчдэлийн зохицуулалтыг потенциометр ашиглан гүйцэтгэдэг (8, 1-р зураг): төхөөрөмжийн гаралтын хамгийн их хүчдэл нь хөдөлж буй контактын дээд байрлалд байх ба тэг утга нь - доод байрлалд.

Процедурыг хийхдээ өвчтөний дамжин өнгөрөх гүйдлийн хэмжээг хянах шаардлагатай. Үүнийг миллиамметр ашиглан гүйцэтгэдэг (9, 1-р зураг). Шунтыг холбох (10, 1-р зураг) нь миллиамметрийн хуваарийн хуваарийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.

Цагаан будаа. 6. Цахилгаан шүүлтүүрээр дамжсан дохионы график (тасархай шугам нь импульсийн оролтын дохиог заана).

Гүйдлийг өвчтөнд электрод ашиглан хийж, доор нь ус эсвэл давсны уусмалаар чийгшүүлсэн дэвсгэр байрлуулна. Энэ нь электролизийн бүтээгдэхүүнээр электродын доорх эдийг "каутержуулах" үр нөлөөг арилгахад шаардлагатай. Үнэн хэрэгтээ биеийн амьд эдэд натрийн хлоридын электролизийн бүтээгдэхүүн - Na + ба Cl- ионууд байдаг. Шингэн үе дэх усны ионуудтай (H+, OH–) арьсны гадаргуу дээр харилцан үйлчлэхэд сөрөг электродын дор шүлтлэг NaOH, эерэг электродын доор давсны хүчил HCl үүсгэдэг. Тиймээс шууд гүйдэл ашиглах бүх тохиолдолд металл электродыг биеийн гадаргуу дээр шууд хэрэглэх боломжгүй.

Биеийн эдүүд нь эд эсийн шингэнээр хүрээлэгдсэн эсүүдээс тогтдог. Ийм систем нь гүйдлийг харьцангуй сайн дамжуулдаг хоёр орчноос бүрдэнэ (эдийн шингэн ба эсийн цитоплазм), муу дамжуулагч давхарга - эсийн мембран (мембран) -аар тусгаарлагдсан.

Биеийн эдэд шууд гүйдлийн үндсэн нөлөө нь тэдгээрт агуулагдах цэнэгтэй тоосонцор, голчлон эдийн электролит, түүнчлэн ионыг шингээсэн коллоид хэсгүүдийн хөдөлгөөнтэй холбоотой юм. Гадны цахилгаан орон нь эд эсийн элементүүдэд (эс дотор болон эсийн гаднах шингэн) мембраны ойролцоо ионуудыг хадгалах, хуримтлуулах, тэдгээрийн хэвийн концентрацийг өөрчилдөг (Зураг 7). Үүний үр дүнд мембран дээр дараахь зүйлийг тэмдэглэв.

давхар цахилгаан давхарга үүсэх;

туйлшралын үзэгдэл;

тархах чадварыг бий болгох;

биопотенциалын өөрчлөлт гэх мэт.

Цагаан будаа. 7. Цайржуулах үед эсийн мембран дээр ионуудын тархалт (E ​​– электродууд).

Идэвхтэй өртөлтийн үр дүн нь макро түвшинд мэдэгдэхүйц болдог: судасжилтын улмаас электродын дор арьсны улайлт (гипереми) үүсдэг. Эдгээр бүх үйл явц нь эсийн функциональ байдалд нөлөөлдөг. Эд эсийн нөхөн төлжилт (захын мэдрэлийн утас, булчин, хучуур эд) болон мэдрэлийн тогтолцооны зохицуулалтын үйл ажиллагаа нэмэгддэг. Эдгээр механизмууд нь эмчилгээний зориулалтаар цайрдсан хэрэглээг тодорхойлдог. Гэсэн хэдий ч биеийн эд эсэд шууд гүйдлийн анхдагч нөлөөлөл дээр суурилдаг гэдгийг дахин тэмдэглэх нь зүйтэй туйлшралын үзэгдэл биомембрангийн гадаргуу дээр.

Эмчилгээний явцад жийргэвч бүхий электродуудыг биеийн гадаргуу дээрх зохих газруудад ("трансцеребраль цайрдсан", "галван хүзүүвч" гэх мэт) тогтооно.

Электродын доорх арьс, арьсан доорх өөхний давхаргыг даван туулж, гүйдэл нь бага эсэргүүцэлтэй (эдийн шингэн, цус, тунгалгийн булчирхай, мэдрэлийн сувгийн мембран) гүн байрладаг эд, эрхтнүүдээр дамждаг гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. , гэх мэт). Үүний үр дүнд өвчтөний хэд хэдэн эрхтэн, тогтолцоо нэгэн зэрэг өртдөг.

ПРАКТИК ХЭСЭГ

Энэ ажилд бид цайрдах төхөөрөмжийг ашигладаг бөгөөд түүний хажуугийн самбар нь нэгжийг тусад нь холбох боломжийг олгодог унтраалгатай байдаг. Цахилгаан дохионы хэлбэрийг ажиглахын тулд осциллографыг төхөөрөмжид холбодог.

• " onclick="window.open(this.href,"win2","статус=үгүй,хэрэгслийн мөр=үгүй,гүйлгэх мөр=тийм, гарчиг=үгүй,цэс=үгүй,хэмжээг өөрчлөх=тийм,өргөн=640,өндөр=480, лавлахууд =үгүй,байршил=үгүй"); буцаах худал;" > Хэвлэх
• Имэйл

Лабораторийн ажил No9

Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийн судалгаа

Ажлын зорилго: өдөөгдсөн гүйдэл, өдөөгдсөн emf үүсэх нөхцөлийг судлах.

Тоног төхөөрөмж: ороомог, хоёр туузан соронзон, миллиамперметр.

Онол

Цахилгаан ба соронзон орны харилцан хамаарлыг 1831 онд Английн нэрт физикч М.Фарадей тогтоожээ.Тэрээр уг үзэгдлийг нээсэн. цахилгаан соронзон индукц.

Фарадейгийн олон тооны туршилтууд нь соронзон орны тусламжтайгаар дамжуулагч дотор цахилгаан гүйдэл үүсгэх боломжтойг харуулж байна.

Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэлхэлхээгээр дамжин өнгөрөх соронзон урсгал өөрчлөгдөх үед хаалттай хэлхээнд цахилгаан гүйдэл үүсэхээс бүрдэнэ.

Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлээс үүсэх гүйдлийг гэнэ индукц.

Цахилгаан хэлхээнд (Зураг 1) ороомогтой харьцуулахад соронзны хөдөлгөөн, эсвэл эсрэгээр байвал индукцийн гүйдэл үүсдэг. Индукцийн гүйдлийн чиглэл нь соронзны хөдөлгөөний чиглэл ба туйлуудын байршлаас хамаарна. Ороомог ба соронзны харьцангуй хөдөлгөөн байхгүй бол индукцийн гүйдэл байхгүй.

Зураг 1.

Хатуухан хэлэхэд, хэлхээ нь соронзон орон дотор хөдөлж байх үед энэ нь тодорхой гүйдэл биш, харин тодорхой e. d.s.

Зураг 2.

Фарадей үүнийг туршилтаар тогтоосон Дамжуулах хэлхээнд соронзон урсгал өөрчлөгдөхөд хасах тэмдгээр авсан хэлхээгээр хязгаарлагдсан гадаргуугаар соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурдтай тэнцүү индукцсан EMF үүснэ.:

Энэ томъёог илэрхийлнэ Фарадейгийн хууль:д. d.s. индукц нь контураар хязгаарлагдсан гадаргуугаар дамжин өнгөрөх соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурдтай тэнцүү байна.

Томъёоны хасах тэмдэг нь тусгагдсан болно Лензийн дүрэм.

1833 онд Ленц хэмээх мэдэгдлийг туршилтаар нотолсон Лензийн дүрэм: Соронзон урсгал өөрчлөгдөх үед битүү гогцоонд өдөөгдсөн индукцийн гүйдэл нь түүний үүсгэсэн соронзон орон нь индукцийн гүйдлийг үүсгэх соронзон урсгалын өөрчлөлтөөс сэргийлж байхаар үргэлж чиглэгддэг..

Соронзон урсгал нэмэгдэж байгаатай холбоотойФ>0, ε ind< 0, т.е. э. д. с. индукции вызывает ток такого направления, при котором его маг­нитное поле уменьшает магнитный поток через контур.

Соронзон урсгал буурах үедФ<0, а ε инд >0, өөрөөр хэлбэл. өдөөгдсөн гүйдлийн соронзон орон нь хэлхээгээр дамжин буурч буй соронзон урсгалыг нэмэгдүүлдэг.

Лензийн дүрэмгүнтэй физик утга – Энэ нь энерги хадгалагдах хуулийг илэрхийлдэг: хэрэв хэлхээгээр дамжих соронзон орон ихэсвэл хэлхээний гүйдэл нь түүний соронзон орон нь гадны эсрэг чиглэсэн байхаар чиглэгддэг бөгөөд хэрэв хэлхээгээр дамжих гадаад соронзон орон буурч байвал гүйдэл нь гүйдэлд чиглэнэ. Ингэснээр түүний соронзон орон нь буурч буй соронзон орныг дэмждэг.

Өдөөгдсөн emf нь янз бүрийн шалтгаанаас хамаарна. Хэрэв та хүчтэй соронзыг ороомог руу нэг удаа, сул соронзыг өөр нэг удаа дарвал эхний тохиолдолд төхөөрөмжийн уншилт өндөр байх болно. Соронз хурдан хөдөлж байх үед тэд бас өндөр байх болно. Энэ ажилд хийгдсэн туршилт бүрт индукцийн гүйдлийн чиглэлийг Ленцийн дүрмээр тодорхойлно. Индукцийн гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлох журмыг Зураг 2-т үзүүлэв.

Зураг дээр байнгын соронзны соронзон орны шугам ба индукцийн гүйдлийн соронзон орны шугамыг цэнхэр өнгөөр ​​тэмдэглэв. Соронзон орны шугамууд нь үргэлж N-аас S хүртэл - хойд туйлаас өмнөд туйл руу чиглэсэн байдаг.

Ленцийн дүрмийн дагуу соронзон урсгал өөрчлөгдөхөд үүсдэг дамжуулагч дахь индукцтэй цахилгаан гүйдэл нь соронзон орон нь соронзон урсгалын өөрчлөлтийг эсэргүүцэх байдлаар чиглэгддэг. Тиймээс ороомог дахь соронзон орны шугамын чиглэл нь байнгын соронзны хүчний шугамын эсрэг байдаг, учир нь соронзон нь ороомог руу хөдөлдөг. Гимлет дүрмийг ашиглан гүйдлийн чиглэлийг олдог: хэрэв гинжийг (баруун гар утастай) эрэг шургуулж, түүний хөрвүүлэх хөдөлгөөн нь ороомог дахь индукцийн шугамын чиглэлтэй давхцаж байвал гүйдлийн эргэлтийн чиглэлийг тодорхойлно. Gimlet бариул нь индукцийн гүйдлийн чиглэлтэй давхцдаг.

Тиймээс 1-р зурагт улаан сумаар харуулсан шиг миллиамперметрээр дамжих гүйдэл зүүнээс баруун тийш урсдаг. Соронз нь ороомогоос холдох тохиолдолд индукцийн гүйдлийн соронзон орны шугамууд нь байнгын соронзны талбайн шугамтай давхцаж, гүйдэл баруунаас зүүн тийш урсах болно.

Ахиц дэвшил.

Тайлангийн хүснэгтийг бэлтгэж, туршилт хийхдээ бөглөнө үү.