13.7 – rasm.
13.8 – rasm.
201
o‘zgarish
tezligi
t
D
∂
∂
proporsional
va
tashqi
zanjirdagi
o‘tkazuvchanlik tokiga teng bo‘ladi.
Zanjirdan o‘tayotgan tokning oniy qiymati I bo‘lsin, kondensator
qoplamalaridagi zaryadning sirt zichligini
S
q
=
σ
deb olaylik. U holda
kondensator plastinkasi ichidagi o‘tkazuvchanlik toki zichligining
qiymati
dt
σ
d
S
q
dt
d
dt
S
dq
S
I
j
utk
=
=
=
=
1
yoki
dt
d
j
utk
σ
=
(13.41)
bo‘ladi.
Ikkinchi tomonidan shu momentdagi plastinkalar oralig‘idagi
elektr maydon kuchlanganligining qiymati
ε
ε
σ
0
=
Е
teng edi.
Maydonning elektr induksiyasi esa
σ
ε
ε
σ
ε
ε
ε
ε
=
=
=
0
0
0
E
D
(13.42)
ga teng. Vaqt o‘tishi bilan plastinkalardagi zaryadning sirt zichligi
o‘zgaradi. Bu esa plastinkalar oralig‘idagi elektr maydon induksiyasi
qiymatining o‘zgarishiga sababchi bo‘ladi, ya’ni:
dt
d
t
D
σ
∂
∂
=
(13.43)
Hamma vaqt
t
D
∂
∂
ning yo‘nalishi o‘tkazuvchanlik tokining yo‘nalishi
bilan bir xil bo‘ladi.
t
D
∂
∂
ning birligi
2
2
1
m
A
c
m
K
t
D
l‘
=
⋅
=
∂
∂
bo‘ladi.
202
t
D
∂
∂
kattalik Maksvell gipotezasiga asosan, siljish tokining zichligidir,
ya’ni:
t
D
j
silj
∂
∂
=
(13.44)
Shunday qilib, o‘zgaruvchan tok zanjirida o‘tkazgichlardagi
o‘tkazuvchanlik tokining chiziqlari kondensator plastinkalari oralig‘idagi
siljish tokining chiziqlariga ulanib ketadi.
Maksvell nazariyasining asosini uning nomi bilan ataladigan
to‘rtta tenglama tashkil etadi.
1. Qo‘zg‘almas zaryad q atrofidagi fazoda elektr maydon hosil
qiladi. Bu maydon potensial maydondir. Bu maydon kuchlanganlik
vektori Eq ning ixtiyoriy berk kontur bo‘yicha sirkulyatsiyasi nolga teng:
0
=
∫
l
l
d
l
q
Е
(13.45)
Ugormaviy elektr maydon kuchlanganligi E
V
ning chiziqlari doimo berk.
Shuning uchun, E
V
- vektorining ixtiyoriy berk kontur bo‘yicha
sirkulyatsiyasi noldan farqli
dS
n
s
l
l
d
Е
В
l
∫
∂
∂
−
=
∫
t
B
(13.46)
Natijaviy maydon kuchlanganligi E
q
va E
V
maydon kuchlanganliklarning
yig‘indisidan iborat bo‘lishi kerak, ya’ni
В
q
Е
Е
Е
+
=
(13.45) va (13.46) tenglamalarni qo‘shsak
dS
n
s
l
l
d
l
Е
∫
∂
∂
−
=
∫
t
B
(13.47)
Bu ifodaning chap tomonidagi integral ixtiyoriy berk kontur
bo‘yicha, o‘ng tomonidagi integral esa shu konturga tiralgan ixtiyoriy
sirt bo‘yicha olinadi. Bu Maksvellning birinchi tenglamasidir.
2. Magnit maydon harakatdagi zaryadlar atrofidagina emas, balki
fazoning vaqt davomida o‘zgarib turuvchi elektr maydon mavjud bo‘lgan
barcha sohalarida ham vujudga keladi. O‘zgaruvchan elektr maydon
induksiyasi vektorining o‘zgarish tezligini xarakterlovchi
t
D
∂
∂
kattalikni siljish tokining zichligi j
silj
deb yuritilishi bilan yuqorida
203
tanishdik ((13.44) qarang). Agar zanjirdagi to‘liq tok zichligini j
T
deb
belgilasak
t
d
D
j
j
j
j
utk
silj
utk
T
∂
+
=
+
=
(13.48)
hosil bo‘ladi. (13.48) dan foydalansak, magnit maydon kuchlanganlik
vektorining ixtiyoriy berk kontur bo‘yicha sirkulyatsiyasi uchun
quyidagini yozamiz:
dS
n
S
D
utk
j
l
l
d
l
Н
∫
∂
∂
+
−
=
∫
t
(13.49)
Bu ifoda Maksvellning ikkinchi tenglamasi deb ataladi. U magnit
maydon kuchlanganlik vektori N ning ixtiyoriy berk kontur bo‘yicha
sirkulyatsiyasi, shu konturga tiralgan ixtiyoriy S - sirtni teshib o‘tuvchi
makroskopik va siljish toklarining algebraik yig‘indisiga tengligini
ko‘rsatadi.
3. Elektr induksiya vektori D ning ixtiyoriy berk sirt orqali oqimi
shu sirt ichidagi barcha erkin zaryadlarning algebraik yig‘indisiga teng:
∫
∫
=
V
n
qdV
dS
D
(13.50)
bundagi
ρ
- berk sirt ichida joylashgan zaryadlarning hajmiy zichligi. Bu
Maksvellning uchinchi tenglamasidir.
4. Magnit maydon qanday usul bilan hosil qilinmasin magnit
induksiya chiziqlari doimo berk bo‘ladi. Shuning uchun umumiy holda:
∫
=
0
dS
B
n
(13.51)
Bu Maksvellning to‘rtinchi tenglamasidir. Yuqoridagi to‘rtta tenglama
integral ko‘rinishdagi Maksvell tenglamalaridir.
Endi Maksvell tenglamalarini differensial ko‘rinishini yozaylik:
t
B
rotE
∂
∂
−
=
(13.52)
t
B
j
rotH
utk
∂
∂
+
=
(13.53)
ρ
=
diVD
(13.54)
0
=
diVB
(13.55)
Maksvellning bu tenglamalari tabiat qonunlarining ifodasidir.
204
Savollar
1.
O‘z tajribalariga asoslanib Faradey induksion tokning qiymatini
qanday aniqladi?
2.
Lens induksion tokning yo‘nalishini qanday tajriba asosida
aniqladi?
3.
Induksion EYUK hosil bo‘lishini energiyani saqlanish qonuniga
asosan tushuntiring.
4.
O‘z induksiya va o‘zaroinduksiya hodisasi deganda nimani
tushunasiz, o‘zinduksiya EYUK ifodasini keltirib chiqaring?
5.
Magnit maydon energiyasini va energiya zichligini ifodasini yozing.
6.
Moddalarning
magnit
xossalarini
xarakterlovchi
kattaliklar
magnitlanish vektori, magnit qabul qiluvchanlik va magnit maydon
kuchlanganligi orasida qanday bog‘lanish bor?
7.
Moddalarning
diamagnetik,
paramagnetik
va
ferramagnetik
xususiyatlarini uch sinfga bo‘linishining asosiy sababini ko‘rsating.
8.
Maksvellning
elektromagnit
maydon
uchun
yaratgan
tenglamalarining integral va differensial ko‘rinishlarini ifodalang.
9.
Elektr maydonining o‘zgarishi tufayli vujudga kelgan magnit
maydon va elektr maydon orqasidagi miqdoriy bog‘lanishini
ifodalovchi Maksvell siljish toki deganda nimani tushunasiz?
Masalalar
44-masala. Magnit induksiyasi B=0,5 Tl bo‘lgan bir jinsli magnit
maydonga kuch chiziqlariga
0
60
=
α
burchak ostida joylashgan
S=25sm
2
sirt orqali o‘tuvchi magnit induksiya oqimi
Ф
topilsin.
Berilgan:
В
=0,5 Tl,
0
60
=
α
S=25sm
2
=2,5
.
10
-3
m
2
Ф
~?
Yechish: Biror S sirt orqali o‘tuvchi magnit induksiya oqimi
ф
ushbu
formuladan aniqlanadi:
α
cos
BS
Ф
=
(1)
bunda
α
-magnit induksiya vektori
B
r
va sirt S ga o‘tkazilgan
n
r
normal
orasidagi burchak.
Masalada berilgan kattaliklarning son qiymatlarini o‘rniga
qo‘yib hisoblab chiqamiz:
205
.
10
25
,
6
10
625
,
0
5
,
0
10
5
,
12
60
cos
10
5
,
2
5
,
0
cos
4
3
7
3
W
в
WB
Tl
BS
Ф
−
−
−
−
⋅
=
⋅
=
=
⋅
⋅
=
⋅
⋅
=
=
α
45-masala. Induksiya B=0,5 Tl bo‘lgan magnit maydonda l=50sm
uzunlikdagi sterjen
s
ayl /
4
=
ν
chastota bilan tekis aylanmoqda.
Aylanish o‘qi sterjenning bir uchidan o‘tib, magnit maydonning kuch
chiziqlariga parallel yo‘nalgan bo‘lsa sterjenning uchlarida hosil bo‘lgan
induksion EYUK ning qiymati topilsin.
Berilgan:
B=0,5 Tl, l=50sm,
s
ayl /
4
=
ν
i
ε
~?
Yechish. Faradeyning elektromagnit induksiya qonuniga binoan
induksion EYUK quyidagiga teng:
t
Ф
i
∆
∆
−
ε
Sterejenning har bir aylanishida kesib o‘tgan magnit induksiya oqimi
quydagicha bo‘ladi.
2
l
B
BS
Ф
π
=
=
Agar sterjenning
t
∆
vaqt oralig‘ida
N
∆
marta aylansa, magnit
induksiya oqimining o‘zgarish
N
l
B
N
Ф
Ф
∆
⋅
=
∆
⋅
=
∆
2
π
, uni (1)
formulaga qo‘yib topamiz:
ν
π
π
ε
2
2
l
l
B
t
N
B
t
Ф
i
−
=
∆
∆
−
=
∆
∆
=
Bunda
t
N
∆
∆
=
ν
sterjenning aylanish chastotasi. Kattaliklarning son
qiymatlarini (3) ga qo‘yib hisoblaymiz:
V
B
i
57
,
1
4
25
,
0
5
,
0
14
,
3
2
=
⋅
⋅
⋅
=
=
ν
π
ε
l
.
46-masala. Uzunligi l=40 sm, ko‘ndalang kesim yuzi S=4sm
2
va
o‘ramlar soni N=800 bo‘lgan g‘altakning induktivligi L topilsin. G‘altak
o‘zagi materialining nisbiy magnit singdiruvchiligi
500
=
µ
ga teng.
Do'stlaringiz bilan baham: |