Elektromagnit induksiya hodisasi. Faradey tajribalari

Elektromagnit induksiya hodisasi.

Faradey tajribalari
Elektr toki o’z atrofida magnit matdon hosil qiladi. Agar shunday ekan, uning teskarisi, ya’ni magnit maydoni elektr tokini vujudga keltira olmaydimi, degan savol tug’iladi. Olimlar uzoq vaqt bu savolga javob izlashgan va nihoyat, 1831 – yilda ingliz fizigi M. Faradey magnit maydon yordamida elektr toki vujudga kelishini tajribalar yordamida ko’rsatdi. Bu hodisaga elektromagnit induksiya hodisasi, vujudga kelgan tokka esa induksion tok deyiladi.

Elektromagnit induksiya hodisasining kashf qilishini ulkan ahamiyat kasb etib, magnit maydon yordamida elektr toki hosil qilish mumkinligini isbotladi. Bu bilan elektr va magnit hodisalari o’rtasida o’zaro bog’lanish mavjudligi ko’rsatilib, elektromagnit maydon nazariyasi yaratilishiga turtki bo’ldi.

Elektromagnit induksiya hodisasi. Elektromagnit induksiya hodisasining asosiy g’oyasi quyidagilardan iborat: yopiq konturni o’rab turgan magnit maydon induksiyasining oqimi o’zgarsa, konturda elektr toki vujudga keladi. Bu tokka induksion tok deyiladi.

Faradey tajribalari. Agar galvanometrga ulangan solenoid – ning ichiga o’zgarmas magnit kiritib chiqarilsa, U kirayotgan va chiqayotgan paytda galvanometr strelkasining og’ishi, ya’ni induk – sion tokning vujudga kelishi kuzatiladi. Magnit qancha tez harakatlansa, galvanometr strelkasining og’ishi ham shuncha katta bo’ladi. Agar magnitning qutblari almashtirilib harakatantirilsa, strelkaning og’ishi ham teskari tomonga o’zgaradi. Tajriba mag – nitni mahkamlab, g’altakni esa harakatga keltirib bajarilganda ham galvanometr induksion tok hosil bo’lishini ko’rsatadi.

Faradey qonuni. Faradey o’zining ko’plab tajribalari asosida kontur ergashtiruvchi magnit induksiya oqimining o’zgarishi albatta induksion tokni vujudga keltiradi, degan xulosaga keldi. Induksion tokning qiymati esa magnit induksiya oqimining

o’zgarish usuliga emas, sbalki uning o’zgarish tezligiga bog’liqdir. Agar zanjirda induksion tok vujudga kelsa, demak, bu elektr yurituvchi kuch mavjudligini ko’rsatadi. Bu EYK ga induksiya elektr yurituvchi kuchi deyiladi. Tajriba natijalarini tahlil qilgan Faradey indyksiya EYK va magnit oqimining o’zgarishi orasidagi munosabatni aniqladi. Elektromagnit induksiya uchun Faradey qonuni: yopiq, o’tkazuvchi kontur o’rab turgan magnit induksiya oqimining o’zgarish sababi qanday bo’lishidan qat’i nazar, vujudga keladigan EYK quyidagicha aniqlanadi:

E= - .
Tengsizlik oldidagi manfiy ishora quyidagilarni ko’rsatadi: induksiya oqimining ortishi > 0, E<0 EYK ni vujudga keltiradi, ya’ni vujudga kelgan induksion tokning magnit maydoni kontur orqali magnit oqimini kamaytiradi. Induksiya oqimining kamayishi < 0, esa E > 0 EYK ni vujudga keltiradi, ya’ni induksion tokning magnit maydoni kontur orqali magnit oqimining kamayishiga to’sqinlik qiladi.

Lens qoidasi. E= - isfodadagi minus ishora 1833 – yilda rus fizigi E. Lens (1804 – 1865) tomonidan yaratilgan induksion tokning yo’nalishini aniqlashga imkon beruvchi qoidaning matematik ifodasidir.

Lens qoidasi: konturda vujudga keladigan induksion tok shunday yo’nalishga egaki, uning magnit maydoni, shu induksion tokni vujudga keltirgan magnit oqimining o’zgarishiga to’sqinlik qiladi. Lens qoidasidan foydalanib, Faradey qonuni quyidagicha yozish mumkin: konturda vujudga keladigan induksion elektr yurituvchi – kontur o’rab turgan sirt orqali o’tadigan magnit oqimining o’zgarish tezligiga miqdoran teng, ishorasi esa qarama – qarshidir.

Induksiya EYK magnit oqimining o’zgarish usuliga bog’liq emas.

Induksiya EYK ning tabiati. Endi EYK ning vujudga kelish tabiati bilan qiziqaylik. Buning uchun tajriba o’tkazamiz. Bir qismi

harakatga kelishi mumkin bo’lgan kontur magnit maydonga kiritilgan.Bir jinsli magnit maydon induksiya vektori bizdan rasm tekisligiga qarab perpendikulyar yo’nalgan bo’lsin. Harakatlanuvchi qism ichidagi elektronlarga Lorens kuchi ta’sir etadi. Harakatlanuvchi qismning o’rni 1 dan 2 ga o’zgarganda, kontur o’rab turgan magnit oqimi ham o’zgaradi. Harakatlantiruvchi qism ichidagi elektronlarga ta’sir qilgan Lorens kuchi ularni harakatga keltirib, induksiya EYK ni vujudga keltiradi.

Elektromagnit induksiya uchun Faradey qonuniga muvofiq, harakatsiz kontur o’zgaruvchan magnit maydonda turganida ham EYK induksiyalanishi mumkin. Lekin bu holda uni Lorens kuchi vujudga keltirgan deya olmaymiz.Chunki Lorens kuchi harakatsiz elektronlarga ta’sir etmaydi. Bu muammoni hal qilish uchun Maksvell magnit maydonning har qanday o’zgarishi atrofda elektr maydonni va bu elektr maydon esa induksiya elektr yurituvchi kuchini vujudga keltiradi deb tushintirdi. Chunki elektr maydon harakatsiz elektronlarga ham ta’sir qiladi.

Elektromagnit induksiya EYK voltlarda ifodalanadi.

Bajardi:

Toshkent 2009