TOSHKENT AXBOROT TEXNALOGIYALARI
UNIVERSITUTI FARG’ONA FILIALI
RAQAMLI IQTISODIYOT YO’NALISHI
660-21 GURUHI TALABASINING
FIZIKA FANIDAN ELEKTROMAGNIT
INDUKSIYA XODISALARI
MAVZUSIDA TAYYORLAGAN
Tayorladi: _________________
Qabul qildi: Qodirov Xatamjon
Farg’ona 2021
Elektromagnit induksiya hodisasi
Reja:
1.Elektromagnit induksiya hodisasi.
2. Faradey ishlari
3.O`zinduksiya hodisasi
4.O`zaro induksiya
Tayanch iboralari:
Induktivlik,induktivlikningbirligi, g`altakning induktivligi,o`zinduksiya, o`zaro
iduksiya, salenoid induktivligi, kontur, elektr yurituvchi
kuch,transformator,avtotransformator, magnit maydon energiyasi, Lents qonuni,R-
reostat.
Daniyalik fizik Ersted 1820-yilda tokning magnit ta`sirini aniqlagandan keyin,
ingliz fizigi Faradey bu kashfiyot bilan tanishgan va shunday xulosaga
keladi:madomiki, berk o`tkazgich bo`ylab oqayotgan tok magnitni harakatga
keltirar ekan, magnitning harakatlanishi ham berk o`tkazgichda tok hosil qilish
kerak va bu hodisaning to`g`riligini Faradey 1931 – yilda ko`p tajribalar asosida
tasdiqlaydi. U magnit maydonda sim o`ramli g`altak va galvonometrdan iborat
berk kontur ilgarilanma harakat qilganda yoki burilganda, shuningdek,
qo`zg`almas kontur ma`lum vaqt davomida o`zgaruvchan magnit maydonda
turganida konturlargatok hosil bo`lishi aniqlandi.
Magnit maydonning o`zgarishi tufayli berk konturda hosil bo`lgan tok induksion
tok, hodisaning o`zi esa elektromagnit induksiya hodisasi deb ataladi Induksion
tokni hosil qiluvchi elektr yurituvchi kuch induksion elektr yurituvchi
kuch (induksiya – EYUK) deb ataladi.
Endi biz Faradeyning tok hosil bo`lishining shartlarini aniqlashga doir tajribalarni
ko`rib chiqamiz.
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.
Maydon - ochiq, meʼmoriy jihatdan tartibga keltirilgan, atrofi bino, inshootlar yoki
daraxtlar bilan toʻsilgan keng satq. Toʻrtburchakli, temperaturapetsiyasimon.
doirasimon, tuxumsimon (oval) va boshqa shakllarda yopiq yoki ochiq holda
boʻladi.
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.
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
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.
Faradey qonunlari. Elektromagnit induksiya hodisasini 1831 yili Faradey kashf
qilgan. Hodisa shundan iboratki, har qanday berk o`tkazgich konturi bilan
chegaralangan yuz orqali o`tayotgan magnit induksiya oqimi o`zgargan vaqtda shu
konturda elektr tok paydo bo`ladi. Bu tokka induksion tok deyiladi. Ushbu
induksion toklarning yo’nalishini aniqlash qoidasini 1831 yilda italiyalik fizik
Nobili Leopardo taklif qildi. Nemis fizigi Neyman esa 1846 yilda induksiya
qonuninig matematik tenglamasini berdi.
Endi EYK ning vujudga kelish tabiati bilan qiziqaylik. Buning uchun tajriba
o’tkazamiz. 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.
Induksion tokning hosil bo’lishi. Galvanometrga ulangan A solenoidning bir
uchiga o`zgarmas magnitni yaqinlashtirsak, solenoidda elektr toki paydo bo`ladi. S
- solenoidni k - kalit orqali B tok manbaga ulasak, A solenoidda qisqa muddatli tok
paydo bo`ladi. Faradey qonuni. Tajribalarni tahlil qilsak, birinchi tajribada shu
narsa xarakterlidirki, A solenoidda tok magnit unga yaqinlashayotgan yoki undan
uzoqlashayotgan paytdagina, ya`ni solenoid yaqinida magnit maydon o`zgargan
vaqtda yoki solenoidning o`zi magnit maydonida ko`chgan vaqtda paydo bo`ladi
xolos. Magnitning solenoidga nisbatan harakati yoki solenoidning magnitga
nisbatan xarakati to`xtashi bilan solenoid yaqinidagi magnit maydon o`zgarmas
bo`lib qoladi va solenoiddan tok o`tmaydi. Ikkinchi tajribadagi hodisa ham
birinchidagiga o`xshashdir - bunda o`zgaruvchan magnit maydonni S solenoidda
hosil bo`lgan yoki yo`qolayotgan tok hosil qiladi. Ikkala holda ham o`tkazgich
konturi yaqinidagi magnit maydonning kattaligi o`zgaradi, demak, kontur bilan
chegaralangan sirt orqali o`tuvchi magnit induksiya oqimi ham o`zgaradi.
Peterburg universitetining professori Lens induksion tokning yo`nalishi uchun
quyidagi qoidani topdi: berk konturda hosil bo`lgan tok shunday yo`nalganki, bu
tok kontur bilan chegaralangan yuz orqali o`tuvchi va uning o`zini hosil qiluvchi
magnit oqimi induksiyasining o`zgarishini kompensatsiyalovchi xususiy magnit
induksiya oqimini yaratadi. Solenoiddagi induksion tokning magnit maydoni
tashqi magnit maydonni o`sishini kompensatsiyalaydi. Magnitning shimoliy qutbi
uzoq-lashtirilganda solenoidda soat strelkasi yo`nalishidagi tok paydo bo`ladi.
Tashqi maydonda magnit induksiya oqimi kamaya boradi. Solenoiddagi induksion
tokning magnit maydoni solenoid ichiga qarab yo`nalgan bo`ladi va, demak,
magnit maydonni kamayishini kompensatsiyalaydi.
|
