10 дріс Магнит рісі
![]()
|
№10 дәрісМагнит өрісіМагнит өрісі деп электромагниттік өрістің бір бөлігін айтамыз. Магнит өрісін қозғалыстағы зарядталған бөлшектер және денелер, тогы бар өткізгіштер, сондай-ақ алдын ала магниттелген немесе магниттік қасиеті бар денелер, айнымалы электр өрісі тудырады. Магнит өрісінің күштік сипаттамасын магнит индукциясының векторы деп атайды да, ![]() Тоғы бар өткізгіштің магнит индукциясы векторының бағыты бұрғы ережесі бойынша анықталады: егер бұрғының ілгерілемей қозғалысының бағыты өткізгіштегі ток бағытымен дәл келсе, онда бұрғы сабының айналу бағыты магнит индукциясы векторының бағытымен дәл келеді. Магнит өрісін графикпен кескіндеу үшін магнит индукциясының сызықтары енгізілген. Өрістің алынған нүктесіндегі ![]() ![]() ![]() ![]() 10.1- cурет 10.2- сурет 10.3- сурет Күш сызықтары тұйықталған өрістер құйынды өрістер деп аталады. Магнит өрісі - құйынды өріс. Магнит индукциясы векторының модулі деп ток жүріп тұрған өткізгіш бөлігіне магнит өрісі тарапынан әсер ететін ең үлкен күштің ток күші мен өткізгіш бөлігінің көбейтіндісіне қатынасын айтады. ![]() ![]() Ампер заңы бойынша магнит өрісінде орналасқан тоғы бар өткізгішке әсер ететін күш магнит индукциясын ток күшіне, өткізгіштің магнит өрісі қармайтын бөлігінің ұзындығына және магнит индукциясы мен өткізгіш бөлігінің арасындағы бұрыштың синусына көбейткендегі шамаға тең. ![]() Ампер күшінің бағыты сол қол ережесімен анықталады: егер сол қолымызды ![]() 10.4-сурет ![]() Бұл ереже барлық жағдайларда дұрыс болып шығады. Қозғалысқа түскен зарядталған бөлшекке магнит өрісі тарапынан әсер ететін күш Лоренц күші деп аталады. ![]() мұндағы ![]() ![]() ![]() ![]() Лоренц күшінің бағыты да Ампер күшінің бағытын анықтағандай сол қол ережесі бойынша анықталады. Егер сол қолымызды ![]() ![]() ![]() Осы кезде зарядқа әсер ететін центрге тартқыш күш пен Лоренц күші Ньютонның үшінші заңы бойынша шамалары жағынан біріне-бірі тең болады, яғни ![]() ![]() Ортаның магниттік қасиетін сипаттайтын ![]() ![]() мұндағы ![]() ![]() ![]() Магниттік өтімділігі үлкен (µ>>1) материалдарды ферромагнетиктер дейді. Оларға темір, кобальт, никель, гадалоний, көптеген қоспалар жатады. Қыздыруға байланысты заттың ферромагниттік қасиеті жойылатын температураны Кюри температурасы деп атайды. Ол темір үшін 753 0С, никель үшін 365 0С, кобальт үшін 1000 0С т.с.с. Электромагниттік индукция құбылысы Электромагниттік индукция құбылысын 1831 жылы 29 тамыз күні Майкл Фарадей тәжірибе жүзінде ашты. Тұйықталған өткізгіштің контурын кесіп өтетін магнит ағынының барлық өзгерістерінде сол контурда электр тогын тудыратын индукциялық электр қозғаушы күші пайда болады. Бұл токты индукциялық тоқ дейді. Магнит ағыны Ф деп, ауданы S контур арқылы өтетін В магнит индукциясының векторының мөлшерімен анықталатын шаманы айтады. (10.6- сурет ). ![]() мұндағы ![]() ![]() Магнит ағынының бірлігі – вебер (Вб). ![]() Ленц ережесі. Тұйықталған өткізгіште пайда болған индукциялық тоқтың бағыты, өзінің магнит өрісінің бағытымен оны тудырушы магнит өрісінің өзгерісіне әрдайым кері бағытта болатындығына сәйкес келеді. (10.7- сурет). Басқаша айтқанда, индукциялық тоқтың магнит өрісі электромагниттік индукцияны тудырушы магнит өрісін тежейтіндей әсерде болады. ![]() ![]() 10.6-сурет 10.7-сурет Электромагниттік индукция заңы. Жоғарыда келтірілген тәжірибеден мынандай тұжырымдамаға келуге болады: индукциялық токтың күші контурмен шектелген беттен өтетін магнит ағынының өзгеру жылдамдығына пропоционал, ![]() Электромагниттік индукция заңы бойынша тұйық контурдағы индукцияның ЭҚК –і модулі жағынан контурмен шектелген беттен өтетін магнит ағынының өзгеру жылдамдығына тең: ![]() Ленц ережесін ескерсек, бұл формула төмендегідей түрде жазылады: ![]() Тұтас өткізгіштерде құйында электр өрісінің әсерінен пайда болатын индукциялық токты Фуко тоғы дейді. Бұл ток өткізгіштерді қыздыруға алып келеді. Сондықтан трансформаторлар, электр генераторлары мен двигательдері сияқты кең тараған қондырғыларда энергия шығынын азайту үшін олардың өзекшелерін тұтас жасамай, бір-біріне изоляциялық қабаттармен бөлінген жеке пластиналардан біріктіріп жасайды. Ұзындығы ![]() ![]() ![]() мұндағы ![]() ![]() ![]() а) кілтті қосқан б) ажыратқан кезде кезде 10.8-сурет 10.9-сурет Кілтті қосқан кезде бірінші шам бірден жанса, екінші шам одан сәл кейінірек жанады. Ал кілтті ажыратқан кезде бірінші шам бірден сөнеді де, екінші шам одан біраз кешігіңкіреп сөнеді. Мұның себебі, кілтті қосып, ажыратқан кездерде индуктивтік катушкадағы магнит өрісінің өзгерісінен пайда болған өздік индукция тогы, Ленц ережесі бойынша, бірінші жағдайда тізбектегі ток бағытына қарсы бағытта болып, оны тежесе, екінші жағдайда тізбектегі токпен бағыттас болып , оны сүйемелдейді. Сыртқы тізбектегі ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() мұндағы ![]() Электромагниттік индукция заңын соңғы формуланы ескеріп, мына түрде жазуға болады: ![]() ![]() Осыған байланысты SI жүйесінде индуктивтіктің өлшем бірлігі ![]() ![]() |