Elektromagnit induksiya hodisasi. Faradey tajribalari. Lens qonuni.
Elektromagnit induksiyaning asosiy qonuni. O`zinduksiya hodisasi.
Reja:
1.
Elektromagnit induksiya hodisasi.
2.
Faradey tajribalari.
3.
Lens qonuni.
4.
Elektomagnit induksiyaning asosiy qonuni.
5.
O`zinduksiya hodisasi. Solenoid induktivligi.
1.
Elektromagnit induksiya hodisasi.
Daniyalik olim G. Ersted 1820-yilda tokning
magnit ta`sirini aniqlagandan so`ng ingliz fizigi M.
Faradey
bu kashfiyot bilan tanishgach, shunday
xulosaga keladi: modomiki, berk o`tkazgich
bo`ylab oqayotgan tok magnitni harakatga keltirar
ekan,
magnitning
harakatlanishi ham berk
o`tkazgichda tok hosil qilishi kerak. Bu
xulosaning to`g`riligini Faradey 1831-yilda ko`p
tajribalar asosida tasdiqlaydi. U magnit maydonda berk kontur ilgarilanma harakat
qilganda yoki burilganda, shuningdek, qo`zg`almas kontur ma`lum vaqt davomida
o`zgaruvchan magnit maydonda turganda konturlarda tok hosil bo`lishini aniqladi.
Magnit maydonning o`zgarishi tufayli berk konturda hosil bo`ladigan tok
induksion tok,
hodisaning o`zi esa
elektromagnit induksiya
deb ataladi.Induksion
tokni hosil qiluvchi
elektr yurutuvchi kuch
induksion elektr yurituvchi kuch
(E.Yu.K) deb yuritiladi.
2. Faradey tajribalari.
Faradeyning induksion tok hosil bo`lishining
shartlarini aniqlashga doir tajribalarini ko`rib chiqamiz.
1-tajriba:
Agar magnit kontur ichiga kiritilsa yoki konturdan chiqarilsa, berk
konturda tok induksiyalanadi; magnit
g`altakka yaqinlashtirilganda
galvanometer
strelkasi bir tomonga og`adi (g`altak ichidagi
magnit oqimi orta boradi), magnitni
g`altakdan uzoqlashtirilganda esa (magnit
oqimi kamayib boradi)strelka boshqa
tomonga og`adi, ya`ni magnit induksiya oqimining ortishi yoki kamayishi bilan
induksion tokning yo`nalishi o`zgaradi (1-rasm). Demak,
magnit induksiya
oqimining o`zgarishi natijasida induksion tok hosil bo`lar ekan
.
Magnit qancha kuchli, uning harakati qancha tez va g`altakdagi sim
o`ramlar soni qancha ko`p bo`lsa, induksion tok kuchi ham shuncha katta bo`ladi.
Agar magnitni berk g`altak yaqiniga yoki hatto g`altak ichiga joylashtirsak, magnit
qo`zg`almaganda induksion tok hosil bo`lmaydi. Bundan, berk konturda induksion
tok hosil qilish uchun birgina magnit maydonning bo`lishi yetarli bo`lmay,
balki
magnit harakatlanishi, ya`ni magnit maydon o`zgarishi kerak, degan xulosa kelib
chiqadi.
2-tajriba:
Bir g`altak va ko`p sim o`ramli ramka yonma-yon qo`yib,
ramka
uchlarini galvanometrga, g`altakning uchlarini tok manbayiga kalit,
reostat orqali
ulaylik (2-rasm). G`altakdagi magnit maydonni doimiy deb olsa bo`ladi. Ikkita usul
ko`ramiz:
2-rasm.
1-usul:
Ramkaqo`zg`almas,
vamagnitmanbayiniqo`zg`almasramkagayaqinlashtiriladi,
natijadamagnitkuchchiziqlarikontornikesibo`taboshlaydi.
G`altakni
ramkaga
yaqinlashtirilganda galvonometr strelkasi bir tomonga og`adi. Agar g`altakni
ramkadan uzoqlashtirilsa galvonometr strelkasi boshqa tomonga og`adi. Demak,
magnit maydon kuch chiziqlari ramkani kesib o`tib unda tok hosil qilyapti. Bu tokni
induksion tok deyiladi.
2-usul: Ramka biror tezlik bilan g`altakka yaqinlashtiriladi yoki
uzoqlashtiriladi. Bu usulda ham induksion tok hosil bo`ladi.
Tajriba usullarini tahlil qilsak, 2-usulda magnit kuchlari ro`l o`ynaydi.
Sababi ramka biror tezlik bilan magnit
maydonga kiritila boshlasa, ramkadagi
elektronlar ham o`sha tezlikda magnit maydonga yaqinlashadi. Magnit maydon esa
Lorens kuchi bilan elektronlarga ta`sir qila boshlaydi:
𝐹⃗ = 𝑞[𝑣⃗ ∗ 𝐵
⃗⃗]
(2.1)
Magnit kuchlar ramkada induksion elektr tokini hosil qilib, bu kuchlar chet
kuchlar vazifasini bajaradi. Chet kuchlar esa chet kuchlar maydonini hosil qilib. Bu
maydon elektronlarni o`tkazgich ichiga harakatga keltiradi va ramkada tok oqa
boshlaydi.
1-usulda tokli g`altak magnit tomon yaqinlashtirilsa yoki uzoqlashtirilsa
magnit maydon harakatdagi zarraga ta`sir qila boshlaydi. Bunda Lorens kuchi yo`q.
Demak, boshqa chet kuchlar bo`lishi kerak. G`altak ramka tomon yaqinlashganda
ramkada uyurmali elektr maydon hosil qiladi. Uyurmali elektr maydonlarni kuchi
chet kuch hosil qiladi. Bularni Faradey va Maksvell o`zlarini ishlarida ko`rsatgan.
Bu
usulda
𝐸⃗⃗ −
maydon bo`ladi, bu maydon uyurmali bo`ladi. Uyurmali maydon
magnit oqimini o`zgarishi tezligi hisobiga vujudga keladi. Bu uyurmali maydon
uchun sirkulatsiyani yozsak:
∮ 𝐸⃗⃗𝑑𝑙⃗ = −
𝜕Ф
𝜕𝑡
(2.2)
Oqimni o`zgarishi bo`yicha
𝜕Ф
𝜕𝑡
bo`yicha sodir bo`ladi.
Bu yerda xususiy
hosila ramkani qo`zg`almasligini bildiradi. Agarda Ф magnit oqimini induksiya
o`zgarishi bilan bog`lasak, unda ma`lumki ramkani kesib o`tayotgan oqim:
Ф = ∫ 𝐵
⃗⃗𝑑𝑆⃗
(2.3)
(2.3) ifodani (2.2) ifodaga qo`ysak,
∮ 𝐸⃗⃗
∗
𝑑𝑙⃗ =
𝜕
𝜕𝑡
∫ 𝐵 𝑑𝑆 = − ∫
𝜕𝐵
𝜕𝑡
𝑑𝑆
(2.4)
Bu yerda uyurmali magnit maydon hosil
bo`ladi.
