Masala yechish namunalari
1-masala.
Teng tomonli uchburchak konturi bo‗yicha I=40A tok o‗tyapti. Uchburchak
tomoni a=30sm ga teng. Uchburchak uchlaridan tushirilgan balandliklar
tutashgan nuqtada magnit maydoni induktsiyasi V aniqlansin.
YECHISH
0 nuqtadagi induksiya B
0
superpozisiya prinsipiga asosan, uchburchakning har
– bir tomoni hosil qilgan magnit maydon induksiyalarining yig‗indisiga teng
3
2
1
0
B
B
B
B
.
Uchburchak markazida bu vektorlarning yo‗nalishi
chizma
tekisligiga
perpendikulyar
bo‗ladi.
Simmetriya tushunchasiga asosan.
B
1
= B
2
= B
3
=B.
Demak ,
B
0
=3V.
O‗tkazgichni bir qismi uchun magnit maydoni induksiyasi quyidagicha ifoda
bilan aniqlanadi
).
cos
(cos
4
2
1
0
0
R
I
B
Rasmdan ko‗rinadiki
;
2
,
2
0
tg
a
R
shuning uchun
a
a
a
A
2
B
C
r
0
O
1
.
2
1-rasm
- 77 -
,
cos
3
)
cos(
cos
2
3
1
1
2
0
1
1
1
0
0
aSin
I
tg
I
B
demak,
;
6
1
;
2
1
sin
1
2
3
cos
1
;
,
2
9
B
0
0
a
I
formulada ishtirok etgan kattaliklarni o‗rniga qo‗yib arifmetik hisoblashlarni
bajaramiz.
.
10
4
,
2
3
.
0
2
40
10
4
9
4
7
0
A
T
B
2- masala
I=5A tok o‗tayotgan cheksiz uzun to‗g‗ri o‗tkazgich bilan bir tekislikda
I
1
=0.2A tok o‗tayotgan to‗g‗ri chiziqli ramka joylashgan. Ramka tomonlari
a=0.2m, b=0.1m uzunlikka ega. Ramkaning uzun tomoni to‗g‗ri tok bilan
parallel joylashgan bo‗lib, ulardagi to‗kining yo‗nalishi to‗g‗ri o‗tkazgich toki
bilan bir xil. Agar o‗tkazgich va ramkaning eng yaqin tomoni orasidagi masofa
a=0.05m bo‗lsa, to‗g‗ri tokni ramkaning har bir tomoni bilan o‗zaro ta‘sirini
aniqlang.
Ramkaning
uzun
tomonlari
to‗g‗ri
o‗tkazgichdan
R=x
0
va
R=x
0
+B
masofada
joylashgan. Ramkaning har bir tomoniga ta‘sir
qiluvchi kuch
l
l
l
IBdl
B
l
d
IBd
dF
F
,
,
sin
B
l
d
,
- burchak, har bir tomon uchun
2
teng.
Cheksiz uzun o‗tkazgich magnit maydon induksiyasi quyidagi ko‗rinishga ega
bo‗ladi.
,
2
0
R
I
B
bu yerda R-to‗g‗ri tokdan tekshirilayotgan nuqtagacha bo‗lgan masofa.
Ramkaning 1 va 3 tomonlari o‗zaro parallel va tok yo‗nalishlari qarama –
qarshi. Shuning uchun magnit maydonining kuchi yo‗nalishlari bir – biriga
qarama qarshi F
1
va F
1
>F
3
ning qiymatini (1) formulaga qo‗yib va integrallab,
kuch uchun quyidagi ko‗rinishga kelamiz F
1
>F
3
bo‗ladi.
;
2
0
1
0
1
a
x
I
I
F
.
2
0
1
0
2
b
x
a
I
I
F
I
1
2
3
4
- 78 -
Ramkaning 2 va 4 tomonlari uchun integrallashda o‗zgaruvchi X masofa x
0
dan x
0
+B gacha o‗zgaradi.
.
2
2
0
0
0
0
1
0
1
0
4
2
B
X
X
X
b
X
Ln
I
I
dx
X
I
I
F
F
Formuladagi kattaliklarni qiymatlari qo‗yilib, F
1
va F
2
hisoblanadi.
;
10
0
,
8
2
,
0
05
,
0
2
2
,
0
5
10
4
7
7
1
N
F
.
10
7
,
2
2
,
0
15
,
0
2
2
,
0
5
10
4
7
7
3
N
F
.
10
2
,
2
05
,
0
15
,
0
2
2
,
0
5
10
4
7
7
4
2
N
Ln
F
F
Yechim birligini tekshiramiz.
.
2
2
N
M
M
A
A
N
F
3-masala
Elektron U=400V ga teng bo‗lgan tezlatuvchi potensiallar ayirmasida
harakatlanib, kuchlanganligi N=10
3
A/M bo‗lgan bir jinsli magnit maydoniga
kiradi. Agar tezlik yo‗nalishi maydon kuch chiziqlariga perpendikulyar bo‗lsa
electron xarakat trayektoriyasining egrilik radiusi topilsin.
YECHISH
Magnit maydonida harakat qilayotgan elektronga Lorens kuchi ta‘sir qiladi.
Kuchning yo‗nalishi tezlik yo‗nalishiga perpendikulyar bo‗lganligi sababli, u
elektronga normal tezlanish beradi. Nyutonning ikkinchi qonuniga asosan.
F
A
=ma
n
, yoki
;
sin
2
R
mv
vB
e
(1)
bunda e – electron zaryadi, m – electron massasi,
- electron tezligi,
B
bo‗lganligidan α=90º, sinα=1. (1)formuladan egrilik radiusi R
,
eB
mv
R
(2)
formulaga kiruvchi impuls mv ni kinetik enetgiya orqali ifodalasak
,
2
2
T
mv
va
;
2
m
mv
(3)
u
e
T
ekanligidan
U
e
m
mv
2
bo‗ladi.
Magnit maydon induksiyasi B magnit maydoni kuchlanganligi N bilan
B=μ
0
N ko‗rinishida bog‗langan, μ
0
– magnit doimiysi.
- 79 -
B va m
larning qiymatini (2) formulaga qo‗ysak, R uchun quyidagi ifodaga ega
bo‗lamiz.
(4)
(4) formuladagi kattaliklarni qiymatlarini qo‗yib, ni aniqlaymiz.
.
10
37
,
6
10
10
14
,
3
4
400
10
1
,
9
2
2
3
7
31
m
R
Yechim birligini chiqaramiz:
.
/
/
2
2
2
0
M
s
M
kg
C
M
C
M
M
kg
kl
N
A
M
J
kg
kl
M
A
A
N
kl
V
kg
N
u
m
R
4 - masala
Tomonlari a=10sm bo‗lgan va I=100A tok o‗tayotgan yassi kvadrat shaklidagi
kontur magnit induksiyasi B=1 Tl bo‗lgan maydonda erkin joylasha oladi.
Konturni, uning qarama-qarshi tomonlari o‗rtasidan o‗tuvchi o‗rtasidan o‗tuvchi
o‗q atrofida 90º ga burilishda tashqi kuchlar bajargan bajargan ish topilsin.
YECHISH
Magnit maydonida joylashgan tokli konturga aylantiruvchi moment ta‘sir etadi.
M=P
m
Bsinα.
Bu yerda P
m
– konturning magnit momenti, B – Magnit maydoni
induksiyasi,
- konturga normal yo‗nalgan P
m
bilan
B
orasidagi burchak.
Dastlabki holda, kontur magnit maydonida erkin joylashadi. Bu holda kuch
momenti 0 ga teng bo‗ladi, chunki
- 0 ya‘ni P
m
va
B
yo‗nalishlari birxil.
Tashqi kuchlar konturni muvozanat (erkin) holatidan qo‗zg‗atsa konturni
dastlabki holatga qaytaruvchi kuch momenti hosil bo‗ladi, mana shu kuch
momentini yengish uchun tashqi kuchlarga qarshi ish bajariladi. Kuch momenti
konturning joylashishiga qarab o‗zgarhanligi uchun, bajarilgan ish quyidagi
formula orqali topiladi
d
B
P
Md
d
m
sin
, va
0
;
d
n
Bs
P
Ф
m
2
Ia
IS
P
m
ligini hisobga olsak,
dA
ish
d
sin
IBa
dA
2
ko‗rinishiga keladi.
.
2
2
0
0
N
mu
N
e
u
e
m
R
- 80 -
Bu yerda S – kontur yuzas S=a
2
, I – konturdagi tok kuchi,
2
.Demak,
0
2
2
.
sin
Ba
I
d
a
IB
A
Bu formuladagi kattaliklar qiymatlarini qo‗yib, ishni hisoblaymiz
Yechim birligi:
.
2
2
1
2
J
NM
A
M
M
N
A
M
T
A
a
B
I
A
Masalani boshqacha usul bilan ham yechish mumkin.
Magnit maydoni tokli o‗tkazgichni bo‗luvchi Amper kuchini bajargan ishi
)
(
1
2
F
F
I
A
ga teng, bu yerda F
1
va F
2
– kontur bilan cheklangan boshlang‗ich
va oxirgi magnit oqimi.
Boshlang‗ich holatda kontur mustaxkam joylashadi, bundan
;
0
cos
cos
2
1
Ba
BS
n
B
BS
F
n
B
,
0
90
cos
cos
2
BS
N
B
BS
F
ga teng.
Tashqi kuchlar bagargan ish
2
1
2
IBa
F
F
I
A
A
.
Hosil qilingan formula oldingi yechimda hosil qilingan formula bilan mos
tushadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |