ნებისმიერი ელექტრული მავთულის კლასიფიკაცია მოიცავს ძირითად პარამეტრებს, რომლებიც წარმოდგენილია გამტარობით, განივი კვეთის ფართობით ან დიამეტრით, მასალები, საიდანაც მზადდება გამტარი, საიზოლაციო დაცვის ტიპიური მახასიათებლები, მოქნილობის დონე, აგრეთვე თერმული წინააღმდეგობის ინდიკატორები.

გამტარის ფართობი ან განივი კვეთა მავთულის არჩევის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი კრიტერიუმია.

ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მავთულის ბრენდებია PUNP და PUGNP, ასევე VPP, PNCB და PKGM, რომლებსაც აქვთ შემდეგი ძირითადი ტექნიკური მახასიათებლები, რომლებიც ძალიან მნიშვნელოვანია უსაფრთხო კავშირის მისაღებად:

• PUNP- სამონტაჟო ან ე.წ. სამონტაჟო ტიპის ბრტყელი მავთულის პროდუქტი, ცალმავთულის სპილენძის გამტარებით PVC იზოლაციაში. ეს ჯიში გამოირჩევა ბირთვების რაოდენობით, აგრეთვე ნომინალური ძაბვით 250 ვ-ის ფარგლებში 50 ჰც სიხშირით და სამუშაო ტემპერატურით მინუს 15 ° C-დან პლუს 50 ° C-მდე;
• PUGNP- მოქნილი მრავალფეროვნება დახრილი დირიჟორებით. ძირითადი ინდიკატორები, რომლებიც წარმოდგენილია ნომინალური ძაბვის დონით, სიხშირით და ტემპერატურის ოპერაციული პირობებით, არ განსხვავდება PUNP-ის მსგავსი მონაცემებისგან;
• APB- ალუმინის ერთბირთვიანი ჯიში, მრგვალი მავთული დამცავი PVC იზოლაციით და ერთმავთულის ან მრავალმავთულის ბირთვით. ამ ტიპის განსხვავებაა მექანიკური დაზიანების, ვიბრაციისა და ქიმიური ნაერთების წინააღმდეგობა. სამუშაო ტემპერატურა მერყეობს მინუს 50 °C-დან პლუს 70 °C-მდე;
• PBC- სპილენძის ჯიში PBX იზოლაციით, რაც მავთულს აძლევს მაღალ სიმკვრივეს და ტრადიციულ მომრგვალებულ ფორმას. სითბოს მდგრადი დირიჟორი განკუთვნილია 380 ვ ნომინალური დონისთვის 50 ჰც სიხშირეზე;
• PKGM- დენის სამონტაჟო ჯიში, წარმოდგენილია ერთბირთვიანი სპილენძის მავთულით, ორგანოსილიციუმის რეზინის ან მინაბოჭკოვანი იზოლაციით, რომელიც გაჟღენთილია სითბოს მდგრადი კომპოზიციით. სამუშაო ტემპერატურა მერყეობს მინუს 60 °C-დან პლუს 180 °C-მდე;
• PCB- გათბობა ერთი ბირთვიანი ვერსია ერთი მავთულის სახით, რომელიც დაფუძნებულია გალვანურ ან ცისფერ ფოლადზე. სამუშაო ტემპერატურა მერყეობს მინუს 50 °C-დან პლუს 80 °C-მდე;
• WFP- ერთბირთვიანი სპილენძის ჯიში მრავალსადენიანი ბირთვით და იზოლაციით, რომელიც დაფუძნებულია PBX-ზე ან პოლიეთილენზე. სამუშაო ტემპერატურა მერყეობს მინუს 40 °C-დან პლუს 80 °C-მდე.

დაბალი სიმძლავრის პირობებში გამოიყენება სპილენძის მავთული ShBBP დამცავი გარე PBX იზოლაციით. ძაფიანი ტიპის ბირთვს აქვს შესანიშნავი მოქნილობა და თავად სადენიანი პროდუქტი შეფასებულია მაქსიმუმ 380 ვოლტზე, სიხშირეზე 50 ჰც-ის ფარგლებში.

ყველაზე გავრცელებული ტიპის მავთულის პროდუქტები იყიდება ყურეებში და ყველაზე ხშირად აქვთ იზოლაციის თეთრი ფერი.

გამტარის კვეთის ფართობი

ბოლო წლებში შეიმჩნევა წარმოებული საკაბელო პროდუქტების ხარისხის მახასიათებლების შესამჩნევი კლება, რის შედეგადაც ზარალდება წინააღმდეგობის მაჩვენებლები - მავთულის კვეთა. ნებისმიერი დირიჟორის დიამეტრი აუცილებლად უნდა შეესაბამებოდეს მწარმოებლის მიერ გამოცხადებულ ყველა პარამეტრს.

ნებისმიერმა გადახრამ, თუნდაც 15-20%, შეიძლება გამოიწვიოს ელექტრული გაყვანილობის მნიშვნელოვანი გადახურება ან საიზოლაციო მასალის დნობა, ამიტომ დირიჟორის ფართობის ან სისქის არჩევანს მეტი ყურადღება უნდა მიექცეს არა მხოლოდ პრაქტიკაში, არამედ იმ თვალსაზრისითაც. თეორიის ხედვა.

დირიჟორების ჯვარი განყოფილება

დირიჟორის განყოფილების სწორად შერჩევისთვის ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრები აისახება შემდეგ რეკომენდაციებში:

• გამტარის სისქე - საკმარისია ელექტრული დენის შეუფერხებელი გავლისთვის, მავთულის მაქსიმალური შესაძლო გათბობით 60 ° C ფარგლებში;
• დირიჟორის განივი - საკმარისია ძაბვის მკვეთრი შემცირებისთვის, რომელიც არ აღემატება დასაშვებ მნიშვნელობებს, რაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ძალიან გრძელი გაყვანილობისა და მნიშვნელოვანი დენებისთვის.

განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს მაქსიმალურ სამუშაო ტემპერატურას, რომლის ზემოთაც გამტარი და დამცავი იზოლაცია გამოუსადეგარი ხდება.

გამოყენებული გამტარის განივი მონაკვეთი და მისი დამცავი იზოლაცია აუცილებლად უნდა უზრუნველყოფდეს ელექტრული გაყვანილობის სრულ მექანიკურ სიმტკიცეს და საიმედოობას.

დირიჟორის კვეთის ფორმულა

როგორც წესი, მავთულს აქვს წრიული კვეთა, მაგრამ მიმდინარე რეიტინგი უნდა გამოითვალოს კვეთის ფართობის მიხედვით. იმისათვის, რომ დამოუკიდებლად განისაზღვროს განივი კვეთის ფართობი ერთბირთვიან ან ძაფიან მავთულში, საგულდაგულოდ იხსნება გარსი, რომელიც წარმოადგენს იზოლაციას, რის შემდეგაც დიამეტრი იზომება ერთბირთვიან გამტარში.

ფართობი განისაზღვრება ცნობილი ფიზიკური ფორმულით სკოლის მოსწავლეებისთვისაც კი:

S = π x D²/4 ან S = 0,8 x D², სადაც:

• S არის კვეთის ფართობი მმ 2-ში;
• π არის π რიცხვი, სტანდარტული მნიშვნელობა არის 3.14;
• D არის დიამეტრი მმ-ში.

დირიჟორი

დაჭიმული მავთულის გაზომვა მოითხოვს მის წინასწარ გაფუჭებას, ასევე შეკვრის შიგნით ყველა ვენების რაოდენობის შემდგომ დათვლას. შემდეგ იზომება ერთი შემადგენელი ელემენტის დიამეტრი და გამოითვლება კვეთის ფართობი ზემოთ მოცემული სტანდარტული ფორმულის შესაბამისად. გაზომვების დასკვნით ეტაპზე ხდება ვენების არეების შეჯამება მათი მთლიანი კვეთის ინდიკატორების დასადგენად.

მავთულის ბირთვის დიამეტრის დასადგენად გამოიყენება მიკრომეტრი ან კალიპერი, მაგრამ საჭიროების შემთხვევაში შეგიძლიათ გამოიყენოთ სტანდარტული სტუდენტური სახაზავი ან სანტიმეტრი. მავთულის გაზომილი ძარღვი მაქსიმალურად მჭიდროდ უნდა დაიხუროს ჯოხზე ორი ათეული მობრუნებით. სახაზავი ან სანტიმეტრის გამოყენებით, საჭიროა გრაგნილი მანძილის გაზომვა მმ-ში, რის შემდეგაც ინდიკატორები გამოიყენება ფორმულაში:

D = ლ/ნ,

• l წარმოდგენილია ვენის გრაგნილი მანძილით მმ-ში;
• n არის ბრუნთა რაოდენობა.

უნდა აღინიშნოს, რომ მავთულის უფრო დიდი კვეთა საშუალებას გაძლევთ უზრუნველყოთ ზღვარი დენის თვალსაზრისით, რის შედეგადაც გაყვანილობაზე დატვირთვის დონე შეიძლება ოდნავ გადააჭარბოს.

მონოლითური ბირთვის მავთულის მონაკვეთის დამოუკიდებლად დასადგენად, საჭიროა კაბელის შიდა ნაწილის დიამეტრის გაზომვა დამცავი იზოლაციის გარეშე, ჩვეულებრივი კალიბრის ან მიკრომეტრის გამოყენებით.

შესაბამისობის ცხრილი მავთულის დიამეტრისა და მათი კვეთის ფართობისთვის

კაბელის ან მავთულის მონაკვეთის განსაზღვრა სტანდარტული ფიზიკური ფორმულის მიხედვით არის ერთ-ერთი საკმაოდ შრომატევადი და რთული პროცესი, რომელიც არ იძლევა ყველაზე ზუსტ შედეგებს, ამიტომ მიზანშეწონილია გამოიყენოთ სპეციალური, მზა ცხრილის მონაცემები ამ მიზნით.

კაბელის ბირთვის დიამეტრი	განყოფილების ინდიკატორები	სპილენძის ტიპის გამტარები
		სიმძლავრე ქსელის პირობებში 220 ვ	მიმდინარე	სიმძლავრე ქსელის პირობებში 380 ვ
1.12 მმ	1,0 მმ2	3.0 კვტ	14 ა	5,3 კვტ
1,38 მმ	1,5 მმ2	3.3 კვტ	15 ა	5,7 კვტ
1,59 მმ	2.0 მმ2	4.1 კვტ	19 ა	7.2 კვტ
1.78 მმ	2,5 მმ2	4,6 კვტ	21 ა	7,9 კვტ
2.26 მმ	4.0 მმ2	5,9 კვტ	27 ა	10.0 კვტ
2,76 მმ	6,0 მმ2	7,7 კვტ	34 ა	12,0 კვტ
3,57 მმ	10,0 მმ2	11,0 კვტ	50 ა	19,0 კვტ
4,51 მმ	16,0 მმ2	17,0 კვტ	80 ა	30,0 კვტ
5,64 მმ	25,0 მმ2	22,0 კვტ	100 ა	38,0 კვტ
6,68 მმ	35,0 მმ2	29,0 კვტ	135 ა	51,0 კვტ

როგორ განვსაზღვროთ გადაჭიმული მავთულის ჯვარი?

დახრილი მავთულები ასევე ცნობილია, როგორც დახრილი ან მოქნილი კაბელები, რომლებიც არის ერთბირთვიანი ტიპის მავთულები, რომლებიც მჭიდროდ არის გადაბმული ერთ შეკვრაში.

იმისათვის, რომ დამოუკიდებლად სწორად გამოვთვალოთ ძაფიანი მავთულის ჯვარი მონაკვეთი ან ფართობი, აუცილებელია თავდაპირველად გამოვთვალოთ შეკვრაში თითოეული მავთულის ჯვარი მონაკვეთი, რის შემდეგაც შედეგი უნდა გავამრავლოთ მათ საერთო რაოდენობაზე.

მიმდინარე სიძლიერე

(თუ).

დენის სიმკვრივე

სადაც ს- გამტარის განივი ფართობი.

დენის სიმკვრივე გამტარში

სად არის მუხტების მოწესრიგებული მოძრაობის სიჩქარე გამტარში, ნ- მუხტების კონცენტრაცია, ე- ელემენტარული მუხტი.

წინაღობის დამოკიდებულება გამტარის პარამეტრებზე

სადაც ლ- დირიჟორის სიგრძე, ს- გამტარის განივი განყოფილება, - სპეციფიკური წინააღმდეგობა, - სპეციფიკური გამტარობა.

წინააღმდეგობა ტემპერატურის მიმართ

,

სადაც არის წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტი, არის წინაღობა ზე.

გამტარების (a) და პარალელური (ბ) შეერთების წინაღობა

სად არის გამტარის წინააღმდეგობა, ნარის გამტარების რაოდენობა.

ომის კანონი:

ჯაჭვის ერთგვაროვანი მონაკვეთისთვის

,

ჯაჭვის არაჰომოგენური მონაკვეთისთვის

,

დახურული სქემისთვის

სადაც U- ძაბვა მიკროსქემის ერთგვაროვან მონაკვეთზე, - პოტენციური განსხვავება წრედის განყოფილების ბოლოებში, - წყაროს EMF, რ- დენის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა.

მოკლე ჩართვის დენი

მიმდინარე სამუშაო დროთა განმავლობაში ტ

მიმდინარე სიმძლავრე

ჯოულ-ლენცის კანონი (სითბოს რაოდენობა, რომელიც გამოიყოფა გამტარში დენის გავლისას)

მიმდინარე წყაროს სიმძლავრე

მიმდინარე წყაროს ეფექტურობა

.

კირჩჰოფის წესები

1) - კვანძებისთვის;

2) - კონტურებისთვის,

სადაც არის კვანძში შეკრებილი დენების სიძლიერის ალგებრული ჯამი, არის წრედში EMF-ის ალგებრული ჯამი.

2.1. 5 მ სიგრძის სპილენძის მავთულის ბოლოებზე შენარჩუნებულია ძაბვა 1 ვ. განსაზღვრეთ მავთულის დენის სიმკვრივე (სპილენძის წინაღობა ).

მაგრამ. ბ.

C.D.

2.2. პარალელურად არის დაკავშირებული 5 ომიანი რეზისტორი, ვოლტმეტრი და დენის წყარო. ვოლტმეტრი აჩვენებს ძაბვას 10 ვ. თუ თქვენ შეცვლით რეზისტორს სხვა წინააღმდეგობით 12 ohms, მაშინ ვოლტმეტრი აჩვენებს ძაბვას 12 V. განსაზღვრეთ EMF და დენის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა. უგულებელყოთ დენი ვოლტმეტრის მეშვეობით.

ა.ბ.

C.D.

2.3. განსაზღვრეთ დენის სიძლიერე წრედში, რომელიც შედგება ორი ელემენტისგან EMF ტოლი 1.6 V და 1.2 V და შიდა წინააღმდეგობები 0.6 Ohm და 0.4 Ohm, შესაბამისად, დაკავშირებული იმავე ბოძებით.

Ა Ბ Გ Დ.

2.4. გალვანური უჯრედი იძლევა 0,5 ohms გარე წინააღმდეგობას 0,2 ა დენით. თუ გარე წინააღმდეგობა შეიცვალა 0,8 ohms-ით, მაშინ წრეში დენი არის 0,15 A. განსაზღვრეთ მოკლე ჩართვის დენის სიძლიერე.

Ა Ბ Გ Დ.

2.5. დატვირთვა დაკავშირებულია დენის წყაროსთან EMF 12 ვ. წყაროს ტერმინალებზე ძაბვა არის 8 ვ. განსაზღვრეთ დენის წყაროს ეფექტურობა.

Ა Ბ Გ Დ.

2.6. გარე დენის წყაროს წრე მოიხმარს 0,75 ვტ ენერგიას. განსაზღვრეთ დენის სიძლიერე წრედში, თუ წყაროს EMF არის 2V და შიდა წინააღმდეგობა არის 1 Ohm.

Ა Ბ Გ Დ.

2.7. დენის წყარო EMF 12 V და შიდა წინააღმდეგობა 1 Ohm უკავშირდება დატვირთვას 9 ohms წინააღმდეგობით. იპოვეთ: 1) დენის სიმძლავრე წრედში, 2) წრედის გარე ნაწილში გამოთავისუფლებული სიმძლავრე, 3) დენის წყაროში დაკარგული სიმძლავრე, 4) დენის წყაროს მთლიანი სიმძლავრე, 5) ეფექტურობა მიმდინარე წყარო.

2.8. ელექტრო ქვაბის გრაგნილს აქვს ორი განყოფილება. თუ ერთი განყოფილება ჩართულია, წყალი ადუღდება 10 წუთის შემდეგ, თუ მეორე - 20 წუთის შემდეგ. რამდენი წუთის შემდეგ ადუღდება წყალი, თუ ორივე განყოფილება ჩართულია: ა) თანმიმდევრულად; ბ) პარალელურად? ქვაბის ტერმინალებზე ძაბვა და ინსტალაციის ეფექტურობა ყველა შემთხვევაში ერთნაირად უნდა ჩაითვალოს.

A. [ა) 30 წთ; ბ) 6.67 წთ] C. [ა) 6.67 წთ; ბ) 30 წთ]

C. [ა) 10 წთ; ბ) 20 წთ] D. [ა) 20 წთ; ბ) 10 წთ]

2.9. ამპერმეტრი, რომლის წინააღმდეგობაა 0,18 ohms, შექმნილია დენის სიძლიერის გასაზომად 10 A-მდე. რა წინააღმდეგობა უნდა იქნას მიღებული და როგორ ჩართოთ ის, რომ ამ ამპერმეტრმა შეძლოს გაზომოს დენის ძალა 100 A-მდე?

A.V.

C.D.

2.10. ვოლტმეტრი, რომლის წინააღმდეგობაა 2000 ohms, შექმნილია 30 ვ-მდე ძაბვის გასაზომად. რა წინააღმდეგობა უნდა ავიღო და როგორ ჩავრთო, რომ ამ ვოლტმეტრმა შეძლოს 75 ვ-მდე ძაბვის გაზომვა?

A.V.

C.D.

2.11 .* 100 ohms წინააღმდეგობის მქონე გამტარში დენი ერთნაირად იზრდება 0-დან 10 A-მდე 30 წამში. რამდენი სითბოა გამოთავისუფლებული ამ დროის განმავლობაში გამტარში?

Ა Ბ Გ Დ.

2.12.* 12 ohms წინააღმდეგობის მქონე გამტარში დენი ერთნაირად მცირდება 5 A-დან 0-მდე 10 წამში. რამდენი სითბო გამოიყოფა გამტარში ამ დროის განმავლობაში?

Ა Ბ Გ Დ.

2.13.* 3 Ohm დირიჟორი ატარებს თანაბრად მზარდ დენს. გამტარში გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობა 8 წმ-ში არის 200 ჯ. დაადგინეთ მუხტი, რომელიც ამ დროის განმავლობაში გადიოდა გამტარში. დროის საწყის მომენტში დენი იყო ნულის ტოლი.

Ა Ბ Გ Დ.

2.14.* დენი დირიჟორში, რომლის წინააღმდეგობაა 15 ohms, ერთნაირად იზრდება 0-დან გარკვეულ მაქსიმუმამდე 5 წამში. ამ დროის განმავლობაში გამტარში გამოიყოფა სითბოს რაოდენობა 10 კჯ. იპოვეთ დირიჟორში დენის საშუალო მნიშვნელობა დროის ამ პერიოდისთვის.

Ა Ბ Გ Დ.

2.15.* დირიჟორში დენი ერთნაირად იზრდება 0-დან მაქსიმალურ მნიშვნელობამდე 10 წამის განმავლობაში. ამ დროის განმავლობაში გამტარში გამოიყოფა სითბოს რაოდენობა 1 კჯ. განსაზღვრეთ დირიჟორში დენის აწევის სიჩქარე, თუ მისი წინაღობა არის 3 ohms.

Ა Ბ Გ Დ.

2.16. ნახ. 2.1 = =, R 1 = 48 Ohm, R 2 = 24 Ohm, ძაბვის ვარდნა U 2 წინააღმდეგობაზე R 2 არის 12 V. ელემენტების შიდა წინააღმდეგობის უგულებელყოფით, განსაზღვრავს დენის სიძლიერეს წრედის ყველა მონაკვეთში და წინააღმდეგობა R3.

	R4

ბრინჯი. 2.1 ნახ. 2.2 ნახ. 2.3

2.17. ნახ. 2.2 = 2V, R 1 = 60 ohms, R 2 = 40 ohms, R 3 = R 4 = 20 ohms, R G = 100 ohms. განსაზღვრეთ დენის სიძლიერე I G გალვანომეტრის მეშვეობით.

2.18. იპოვეთ დენის სიძლიერე უიტსტოუნის ხიდის ცალკეულ ტოტებში (ნახ. 2.2), იმ პირობით, რომ გალვანომეტრში გამავალი დენი ნულის ტოლია. EMF წყარო 2V, R 1 \u003d 30 Ohm, R 2 \u003d 45 Ohm, R 3 \u003d 200 Ohm. უგულებელყოთ წყაროს შიდა წინააღმდეგობა.

2.19. ნახ. 2.3 = 10 V, = 20 V, = 40 V და წინააღმდეგობა R 1 = R 2 = R 3 = 10 ohms. განსაზღვრეთ დენების სიძლიერე წინააღმდეგობების მეშვეობით ( მე) და წყაროების მეშვეობით (). უგულებელყოთ წყაროების შიდა წინააღმდეგობა. [ მე 1=1A, მე 2=3A, მე 3=2A,=2A,=0,=3A]

2.20. ნახ. 2.4 \u003d 2.1 V, \u003d 1.9 V, R 1 \u003d 45 Ohms, R 2 \u003d 10 Ohms, R 3 \u003d 10 Ohms. იპოვეთ დენი წრედის ყველა ნაწილში. უგულებელყოთ ელემენტების შიდა წინააღმდეგობა.

ბრინჯი. 2.4 ნახ. 2.5 ნახ. 2.6

2.21. ნახ. ვოლტმეტრების 2,5 წინააღმდეგობა უდრის R 1 = 3000 ohms და R 2 = 2000 ohms; R 3 \u003d 3000 Ohm, R 4 \u003d 2000 Ohm; \u003d 200 V. იპოვეთ ვოლტმეტრების ჩვენებები შემდეგ შემთხვევებში: ა) გასაღები რომგახსნა, ბ) გასაღები რომდახურული. უგულებელყოთ წყაროს შიდა წინააღმდეგობა. [ა) U 1 \u003d 120 V, U 2 \u003d 80 V, ბ) U 1 \u003d U 2 \u003d 100 V]

2.22. ნახ. 2.6 \u003d \u003d 1.5 V, წყაროების შიდა წინააღმდეგობები r 1 \u003d r 2 \u003d 0.5 Ohm, R 1 \u003d R 2 \u003d 2 Ohm, R 3 \u003d 1 Ohm. მილიამმეტრის წინააღმდეგობა არის 3 ohms. იპოვეთ მილიამმეტრის მაჩვენებელი.

2.23. ნახ. 2.7 = = 110 V, R 1 = R 2 = 200 Ohm, ვოლტმეტრის წინააღმდეგობა 1000 V. იპოვეთ ვოლტმეტრის კითხვა. უგულებელყოთ წყაროების შიდა წინააღმდეგობა.

ბრინჯი. 2.7 ნახ. 2.8 ნახ. 2.9

2.24. ნახ. 2.8 \u003d \u003d 2V, წყაროების შიდა წინააღმდეგობებია 0.5 Ohm, R 1 \u003d 0.5 Ohm, R 2 \u003d 1.5 Ohm. იპოვეთ დენი წრედის ყველა ნაწილში.

2.25. ნახ. 2.9 = = 100 V, R 1 = 20 ohms, R 2 = 10 ohms, R 3 = 40 ohms, R 4 = 30 ohms. იპოვეთ ამპერმეტრის მაჩვენებელი. უგულებელყოთ წყაროების შიდა წინააღმდეგობა და ამპერმეტრი.

2.26. რა დენი არის ნაჩვენები ამპერმეტრით ნახ. 2.10, რომლის წინააღმდეგობა R A \u003d 500 Ohm, თუ \u003d 1 V, \u003d 2 V, R 3 \u003d 1500 Ohm და ძაბვის ვარდნა R 2 წინააღმდეგობაზე არის 1 V. უგულებელყოთ წყაროების შიდა წინააღმდეგობა.

2.27. ნახ. 2.11 \u003d 1.5 V, \u003d 1.6 V, R 1 \u003d 1 kOhm, R 2 \u003d 2 kOhm. განსაზღვრეთ ვოლტმეტრის ჩვენებები, თუ მისი წინააღმდეგობა R V \u003d 2 kOhm. წყაროს წინააღმდეგობის უგულებელყოფა.

		ვ
	მაგრამ
		ვ

ბრინჯი. 2.10 ნახ. 2.11 ნახ. 2.12

2.28. ნახ. 2.12 წინააღმდეგობა R 1 \u003d 5 Ohm, R 2 \u003d 6 Ohm, R 3 \u003d 3 Ohm. იპოვეთ ამპერმეტრის მაჩვენებელი, თუ ვოლტმეტრი აჩვენებს 2,1 ვ. წყაროს და ამპერმეტრის წინააღმდეგობის უგულებელყოფა.

2.29 . განსაზღვრეთ წყაროს EMF წრეში ნახ. 2.13, თუ მასში გამავალი დენის სიძლიერეა 0.9 A, წყაროს შიდა წინააღმდეგობა არის 0.4 ohms. R 1 \u003d 30 Ohm, R 2 \u003d 24 Ohm, R 3 \u003d 50 Ohm, R 4 \u003d 40 Ohm, R 5 \u003d 60 Ohm.

2.30. იპოვეთ ამპერმეტრის ჩვენებები წრეში ნახ. 2.14, თუ EMF არის 19,8 V, შიდა წინააღმდეგობა არის 0,4 Ohm, R 1 \u003d 30 Ohm, R 2 \u003d 24 Ohm, R 3 \u003d 50 Ohm, R 4 \u003d 40 Ohm, R 5 \u0 .

ბრინჯი. 2.13 ნახ. 2.14 ნახ. 2.15

2.31 . იპოვეთ ყველა წინააღმდეგობის მნიშვნელობები წრეში ნახ. 2.15, თუ 0.4 μA დენი მიედინება R 1-ის წინაღობაზე, 0.7 μA დენი გადის წინააღმდეგობის R 2-ზე, 1.1 μA წინააღმდეგობის R 3-ში, არანაირი დენი არ მიედინება R 4-ის წინააღმდეგობას. უგულებელყოთ ელემენტების შიდა წინააღმდეგობა. E 1 \u003d 1.5 V; E 2 \u003d 1.8 V.

ბრინჯი. 2.16 ნახ. 2.17 ნახ. 2.18

2.32. განსაზღვრეთ E 1 და E 2 წრეში ნახ. 2.16, თუ R 1 \u003d R 4 \u003d 2 Ohms, R 2 \u003d R 3 \u003d 4 Ohms. დენი, რომელიც გადის წინაღობის R 3-ში არის 1A, ხოლო დენი არ გადის წინააღმდეგობის R 2-ში. ელემენტების შიდა წინააღმდეგობები r 1 =r 2 =0.5 Ohm.

2.33. განსაზღვრეთ დენის სიძლიერე წრედის ყველა მონაკვეთში ნახ. 2.17, თუ E 1 \u003d 11 V, E 2 \u003d 4 V, E 3 \u003d 6 V, R 1 \u003d 5 Ohm, R 2 \u003d 10 Ohm, R 3 \u003d 2 Ohm. შიდა წინააღმდეგობის წყაროები r 1 =r 2 =r 3 =0.5 Ohm.

2.34. დიაგრამაში ნახ. 2.18 R 1 \u003d 1 Ohm, R 2 \u003d 2 Ohm, R 3 \u003d 3 Ohm, წყაროს დენი არის 2A, პოტენციური სხვაობა წერტილებს შორის 1 და 2 უდრის 2 V. იპოვეთ წინააღმდეგობა R 4 .

ელექტრომაგნიტიზმი

ძირითადი ფორმულები

მაგნიტური ინდუქცია დაკავშირებულია მაგნიტური ველის სიძლიერესთან მიმართებით

სადაც - მაგნიტური მუდმივი,

იზოტროპული გარემოს მაგნიტური გამტარიანობა.

მაგნიტური ველების სუპერპოზიციის პრინციპი

სადაც არის მაგნიტური ინდუქცია შექმნილი თითოეული დენის ან მოძრავი მუხტის მიერ ცალკე.

ველის მაგნიტური ინდუქცია, რომელიც შექმნილია უსასრულოდ გრძელი სწორი დენის გამტარით,

სად არის მანძილი გამტარიდან დენით იმ წერტილამდე, სადაც განისაზღვრება მაგნიტური ინდუქცია.

ველის მაგნიტური ინდუქცია, რომელიც შექმნილია სასრული სიგრძის დენით სწორხაზოვანი გამტარით

,

სად არის კუთხეები დენის ელემენტსა და რადიუსის ვექტორს შორის განხილული წერტილიდან გამტარის ბოლოებამდე.

მაგნიტური ველის ინდუქცია წრიული გამტარის ცენტრში დენით

სად არის წრის რადიუსი.

მაგნიტური ველის ინდუქცია წრიული გამტარის ღერძზე დენით

,

სადაც არის წრიული ხვეულის რადიუსი, არის მანძილი ხვეულის ცენტრიდან იმ წერტილამდე, სადაც განისაზღვრება მაგნიტური ინდუქცია.

მაგნიტური ველის ინდუქცია ტოროიდის და უსასრულოდ გრძელი სოლენოიდის შიგნით

სადაც არის ბრუნთა რაოდენობა სოლენოიდის (ტოროიდის) სიგრძის ერთეულზე.

მაგნიტური ველის ინდუქცია სასრული სიგრძის სოლენოიდის ღერძზე

,

სად არის ხვეულის ღერძსა და რადიუსის ვექტორს შორის მოცემული წერტილიდან ხვეულის ბოლოებამდე გამოყვანილი კუთხეები.

ამპერის ძალა, რომელიც მოქმედებს გამტარ ელემენტზე დენით მაგნიტურ ველში,

სად არის კუთხე დენის მიმართულებებსა და ველის მაგნიტურ ინდუქციას შორის.

წრედის მაგნიტური მომენტი დენით

სად არის კონტურის ფართობი,

ერთეული ნორმალური ვექტორი (დადებითი) კონტურის სიბრტყეზე.

ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში მოთავსებულ დენის მატარებელ წრეზე მოქმედი ბრუნი არის

,

სად არის კუთხე ნორმალურის მიმართულებას კონტურის სიბრტყესა და მაგნიტური ველის ინდუქციის მიმართ.

ურთიერთქმედების ძალა ორ სწორ პარალელურ გამტარს შორის დენებით და

,

სად არის გამტარის სიგრძე, არის მანძილი მათ შორის.

მაგნიტური ნაკადი ბალიშის მეშვეობით

სადაც , არის კუთხე მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის მიმართულებასა და ადგილს შორის ნორმალურს შორის.

არაჰომოგენური ველის მაგნიტური ნაკადი თვითნებურ ზედაპირზე

სადაც ინტეგრაცია ხორციელდება მთელ ზედაპირზე.

ერთიანი ველის მაგნიტური ნაკადი ბრტყელ ზედაპირზე

დენის გამტარის გადაადგილების სამუშაო მაგნიტურ ველში

სად არის მაგნიტური ინდუქციის ნაკადი, რომელიც გადაკვეთს გამტარს მისი მოძრაობის დროს.

ლორენცის ძალა, რომელიც მოქმედებს მოძრავ დამუხტულ ნაწილაკზე მაგნიტურ ველში არის

სადაც არის ნაწილაკების მუხტი, არის ნაწილაკების სიჩქარე, არის კუთხე ნაწილაკების სიჩქარის მიმართულებებსა და მაგნიტური ველის ინდუქციას შორის.

ე.დ.ს. ინდუქცია

მაგნიტურ ველში მოძრავი გამტარის ბოლოებში პოტენციური განსხვავება არის

სად არის გამტარის სიჩქარე, არის გამტარის სიგრძე, არის კუთხე გამტარის სიჩქარის მიმართულებებსა და ველის მაგნიტურ ინდუქციას შორის.

ე.დ.ს. თვითინდუქცია

სად არის წრედის ინდუქცია.

სოლენოიდის ინდუქციურობა

,

სად არის სოლენოიდის განივი განყოფილების ფართობი, არის სოლენოიდის სიგრძე, არის შემობრუნების მთლიანი რაოდენობა.

წრედის მაგნიტური ველის ენერგია დენით

მოცულობითი მაგნიტური ველის ენერგიის სიმკვრივე

.

3.1. ნახ. 3.1 გვიჩვენებს ორი მართკუთხა უსასრულოდ გრძელი დენის გამტარის მონაკვეთს. AC მანძილი გამტარებს შორის არის 10 სმ, I 1 \u003d 20 A, I 2 \u003d 30 A. იპოვნეთ ველის მაგნიტური ინდუქცია, რომელიც გამოწვეულია დენებით I 1 და I 2 წერტილებში M 1, M 2 და M 3. მანძილი M 1 A \u003d 2 სმ, AM 2 \u003d 4 სმ და CM 3 \u003d 3 სმ.

A.V.

C.D.

3.2. გადაწყვიტეთ წინა პრობლემა, იმ პირობით, რომ დენები მიედინება ერთში

მიმართულება.

A.V.

C.D.

3.3. ორი მართკუთხა უსასრულოდ გრძელი გამტარი განლაგებულია ერთმანეთის პერპენდიკულარულად და ერთ სიბრტყეშია (ნახ. 3.2). იპოვეთ ველის მაგნიტური ინდუქცია M 1 და M 2 წერტილებში, თუ I 1 \u003d 2 A და I 2 \u003d 3 A. მანძილი AM 1 \u003d AM 2 \u003d 1 სმ, DM 1 \u003d CM 2 \u003d 2 სმ.

ბრინჯი. 3.2 ნახ. 3.3

A.V.

C.D.

3.4. ორი მართკუთხა უსასრულოდ გრძელი გამტარი განლაგებულია ერთმანეთის პერპენდიკულარულად და ერთმანეთის პერპენდიკულარულ სიბრტყეშია (ნახ. 3.3). იპოვეთ ველის მაგნიტური ინდუქცია M 1 და M 2 წერტილებში, თუ I 1 \u003d 2 A და I 2 \u003d 3 A. მანძილი AM 1 \u003d AM 2 \u003d 1 სმ და AC \u003d 2 სმ.

A.V.

C.D.

3.5. ნახ. 3.4 გვიჩვენებს სამი მართკუთხა უსასრულოდ გრძელი დენის გამტარის მონაკვეთს. დისტანციები AC=CD=5 სმ; I 1 =I 2 =I; I 3 \u003d 2I. იპოვეთ წერტილი AD სწორ ხაზზე, სადაც I 1 , I 2 , I 3 დენებით გამოწვეული მაგნიტური ველის ინდუქცია ნულის ტოლია.

ა.ბ.

C.D.

3.6. ამოხსენით წინა პრობლემა იმ პირობით, რომ ყველა დენი მიედინება ერთი მიმართულებით.

ა.ბ.

C.D.

3.7. ორი წრიული შემობრუნება 4 სმ რადიუსით თითოეული განლაგებულია პარალელურ სიბრტყეში ერთმანეთისგან 0,1 მ მანძილზე. დენები I 1 \u003d I 2 \u003d 2 A მიედინება მოხვევებში იპოვეთ მაგნიტური ველის ინდუქცია მოხვევების ღერძზე მათგან თანაბარ მანძილზე მდებარე წერტილში. კოჭებში დენები მიედინება იმავე მიმართულებით.

Ა Ბ Გ Დ.

3.8. ამოხსენით წინა პრობლემა იმ პირობით, რომ დინებები მიედინება საპირისპირო მიმართულებით.

Ა Ბ Გ Დ.

3.9. 2A დენი მიედინება კუთხით მოხრილ გრძელ გამტარში. იპოვეთ ველის მაგნიტური ინდუქცია ამ კუთხის ბისექტორზე და კუთხის წვეროდან 10 სმ მანძილზე.

Ა Ბ Გ Დ.

3.10. გვერდებით მართკუთხედის სახით მოხრილი გამტარის გასწვრივ ა= 8 სმ და in\u003d 12 სმ, დენი მიედინება ძალით მე\u003d 50 A. განსაზღვრეთ ველის სიძლიერე და მაგნიტური ინდუქცია მართკუთხედის დიაგონალების გადაკვეთაზე.

A.V.

C.D.

3.11. I = 2 A ძალის დენი მიედინება მავთულის ჩარჩოში, რომელსაც აქვს რეგულარული ექვსკუთხედის ფორმა, ამ შემთხვევაში, ჩარჩოს ცენტრში წარმოიქმნება მაგნიტური ველი B = 41,4 μT. იპოვეთ მავთულის სიგრძე, საიდანაც მზადდება ჩარჩო.

Ა Ბ Გ Დ.

3.12. წრის სახით მოხრილი გამტარი ატარებს დენს. მაგნიტური ველი წრის ცენტრში არის B = 6.28 μT. გამტარში დენის სიძლიერის შეცვლის გარეშე მას კვადრატის ფორმა მიეცა. განსაზღვრეთ ველის მაგნიტური ინდუქცია ამ კვადრატის დიაგონალების გადაკვეთის ადგილზე.

ა.ბ.დ.

3.13. სოლენოიდის გრაგნილი შეიცავს მავთულის მჭიდროდ მიმდებარე შემობრუნების ორ ფენას d = 0.2 მმ დიამეტრით. დაადგინეთ ველის მაგნიტური ინდუქცია სოლენოიდის ღერძზე, თუ დენი მიედინება მავთულში I = 0,5 ა.

Ა Ბ Გ Დ.

3.14. თხელი რგოლი 15 გ მასით და 12 სმ რადიუსით ატარებს მუხტს, რომელიც თანაბრად ნაწილდება ხაზოვანი სიმკვრივით 10 ნკ/მ. რგოლი ერთნაირად ბრუნავს 8 s -1 სიხშირით რგოლის სიბრტყის პერპენდიკულარული ღერძის გარშემო და გადის მის ცენტრში. განსაზღვრეთ რგოლის მიერ შექმნილი წრიული დენის მაგნიტური მომენტის თანაფარდობა მის კუთხურ იმპულსთან.

Ა Ბ Გ Დ.

3.15. ორ უსასრულოდ გრძელ სწორ პარალელურ გამტარში, რომელთა შორის მანძილი 25 სმ-ია, 20 და 30 A დენები მიედინება საპირისპირო მიმართულებით. განსაზღვრეთ ველის მაგნიტური ინდუქცია პირველიდან 30 სმ და მეორე გამტარიდან 40 სმ მანძილზე.

A.B.C.D. [27.0 μT]

3.16. განსაზღვრეთ ველის მაგნიტური ინდუქცია თხელი მავთულის რგოლის ღერძზე 10 სმ რადიუსით, რომლის მეშვეობითაც მიედინება დენი 10 ა, რგოლის ცენტრიდან 15 სმ დაშორებით მდებარე წერტილში.

Ა Ბ Გ Დ.

3.17. კვადრატის სახით მოხრილ მავთულს, რომლის გვერდიც ტოლია 60 სმ, მიედინება პირდაპირი დენი 3 ა. განსაზღვრეთ ველის მაგნიტური ინდუქცია კვადრატის ცენტრში.

Ა Ბ Გ Დ.

3.18. დენი, რომელიც მიედინება სპილენძის მავთულის რგოლში 1,0 მმ 2 ჯვრის მონაკვეთით, ქმნის მაგნიტურ ველის ინდუქციას 0,224 mT რგოლის ცენტრში. რგოლის შემქმნელი მავთულის ბოლოებზე გამოყენებული პოტენციური განსხვავება არის 0,12 ვ. რა დენი გადის რგოლში?

A. V. S. [2 A] D.

3.19. 2 A დენი, რომელიც მიედინება 30 სმ სიგრძის ხვეულში, ქმნის მაგნიტურ ველის ინდუქციას 8,38 mT შიგნით. რამდენი ბრუნი აქვს კოჭს? ჩათვალეთ, რომ ხვეულის დიამეტრი მცირეა მის სიგრძესთან შედარებით.

Ა Ბ Გ Დ.

3.20. უსასრულოდ გრძელი მავთული ქმნის მავთულზე ტანგენტს წრიულ მარყუჟს. მარყუჟის რადიუსი არის 8 სმ, მავთულში გადის დენი 5A. იპოვეთ მაგნიტური ველის ინდუქცია მარყუჟის ცენტრში.

Ა Ბ Გ Დ.

3.21*. იპოვეთ ველის მაგნიტური ინდუქციის განაწილება 10 სმ დიამეტრის წრიული ხვეულის ღერძის გასწვრივ, რომლის მეშვეობითაც გადის დენი 10A. შეადგინეთ მნიშვნელობების ცხრილი 0-10 სმ ინტერვალით ყოველ 2 სმ-ში და შექმენით გრაფიკი მასშტაბით. [ ] .

3.22*. ვექტორული ცირკულაციის თეორემის გამოყენებით დაადგინეთ მაგნიტური ველის ინდუქცია ბირთვის გარეშე ტოროიდის ღერძზე, რომლის გრაგნილით, რომელიც შეიცავს 300 ბრუნს, მიედინება 1A დენი. ტოროიდის გარე დიამეტრი 60 სმ, შიდა დიამეტრი 40 სმ.

3.23. ორი უსასრულო მართკუთხა პარალელური გამტარი ერთი და იმავე მიმართულებით მიედინება ერთნაირი დენებისაგან, ერთმანეთისგან R დაშორებით. 3R მანძილზე გადასატანად, გამტარის სიგრძის თითოეულ სანტიმეტრზე იხარჯება 220 ნჯ სამუშაო. განსაზღვრეთ მიმდინარე სიძლიერე გამტარებში.

Ა Ბ Გ Დ.

3.24. 20 სმ სიგრძის სწორი გამტარი, რომლის მეშვეობითაც მიედინება 40A დენი, არის ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში 0,5 ტ ინდუქციით. რა სამუშაოს ასრულებენ ველის ძალები, გადაადგილდებიან გამტარი 20 სმ-ით, თუ მოძრაობის მიმართულება პერპენდიკულარულია მაგნიტური ინდუქციისა და გამტარის ხაზებზე.

Ა Ბ Გ Დ.

3.25. ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში, რომლის ინდუქციაა 0,5 ტ, გამტარი მოძრაობს ერთნაირად 20 სმ/წმ სიჩქარით ველის პერპენდიკულარულად. გამტარის სიგრძე 10 სმ.გამტარში გადის დენი 2A. იპოვეთ დირიჟორის გადასაადგილებლად საჭირო სიმძლავრე.

Ა Ბ Გ Დ.

3.26. ერთგვაროვანი ველის მაგნიტური ინდუქცია 0,4 ტ. ამ ველში, 1 მ სიგრძის გამტარი ერთნაირად მოძრაობს 15 სმ/წმ სიჩქარით ისე, რომ კუთხე გამტარსა და ველის ინდუქციას შორის ტოლია. დირიჟორში გადის დენი 1A. იპოვეთ დირიჟორის გადაადგილების სამუშაო 10 წმ მოძრაობაში.

Ა Ბ Გ Დ.

3.27. 1 მ სიგრძის გამტარი განლაგებულია ერთიანი მაგნიტური ველის პერპენდიკულარულად, ინდუქციით 1,3 ტ. განსაზღვრეთ დენი დირიჟორში, თუ ის მოძრაობს 10 სმ/წმ სიჩქარით პერპენდიკულარული მიმართულებით.

ველი და გამტარი, 4 წამის განმავლობაში 10 ჯ ენერგია იხარჯება გამტარის გადაადგილებაზე.

Ა Ბ Გ Დ.

3.28. ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში 18 μT ინდუქციის მქონე სიბრტყეში ინდუქციური ხაზების პერპენდიკულარულ სიბრტყეში არის ბრტყელი წრიული ჩარჩო, რომელიც შედგება 10 ბრუნისგან, თითოეული 100 სმ 2 ფართობით. ჩარჩოს გრაგნილში მიედინება 3A დენი. როგორი უნდა იყოს დენის მიმართულება მარყუჟში ისე, რომ როდესაც ის ბრუნავს ერთ-ერთ დიამეტრზე, ველის ძალებმა დადებითი მუშაობა შეასრულონ? რა არის ამ სამუშაოს მასშტაბები?

Ა Ბ Გ Დ.

3.29. კვადრატული წრე 20 სმ გვერდით, რომლის მეშვეობითაც მიედინება დენი 20 A, თავისუფლად არის ჩამოყალიბებული ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში 10 mT ინდუქციით. განსაზღვრეთ კონტურის პოტენციური ენერგიის ცვლილება კუთხით კონტურის სიბრტყეში მდებარე ღერძის გარშემო მობრუნებისას.

Ა Ბ Გ Დ.

3.30. 10A დენი მიედინება წრიულ ხვეულში 15 სმ რადიუსით. ხვეული განლაგებულია ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში 40 mT ინდუქციით ისე, რომ ნორმალური კონტურის სიბრტყეზე ქმნის კუთხეს მაგნიტური ინდუქციის ვექტორთან. განსაზღვრეთ წრედის პოტენციური ენერგიის ცვლილება, როდესაც ის ბრუნავს კუთხით მზარდი კუთხის მიმართულებით.

Ა Ბ Გ Დ.

3.31. მრგვალი ჩარჩო, რომლის დენის ფართობია 20 სმ 2, ფიქსირდება მაგნიტური ველის პარალელურად, ინდუქციით 0,2 ტ და მასზე მოქმედებს ბრუნი 0,6 mN·m. როდესაც ჩარჩო გაათავისუფლეს, ის ჩართო და მისი კუთხური სიჩქარე გახდა 20 s -1. განსაზღვრეთ ჩარჩოში გამავალი დენის სიძლიერე.

A. B. C. D. [15 A]

3.32. ორი გრძელი ჰორიზონტალური გამტარი ერთმანეთის პარალელურია 8 მმ მანძილზე. ზედა გამტარი უმოძრაოდ ფიქსირდება, ქვედა კი მის ქვეშ თავისუფლად კიდია. რა დენი უნდა გაიაროს ზედა მავთულში, რომ ქვედა მავთულს ჩამოვარდნის გარეშე ჩამოკიდოს? 1A დენი მიედინება ქვედა გასწვრივ და გამტარის სიგრძის თითოეული სანტიმეტრის მასა არის 2,55 მგ.

Ა Ბ Გ Დ.

3.33 . მაგნიტური ინდუქციის ნაკადი სოლენოიდის განივი კვეთის ფართობზე (ბირთის გარეშე) არის 5 μWb. სოლენოიდის სიგრძეა 35 სმ. ამ სოლენოიდის მაგნიტური მომენტის განსაზღვრა.

Ა Ბ Გ Დ.

3.34. წრიული კონტური მოთავსებულია ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში ისე, რომ კონტურის სიბრტყე პერპენდიკულარული იყოს ძალის ველის ხაზებზე. მაგნიტური ველის ინდუქცია 0,2 ტ. წრეში გადის დენი 2A. კონტურის რადიუსი არის 2 სმ რა სამუშაო კეთდება კონტურის ბრუნვისას?

Ა Ბ Გ Დ.

3.35*. გრძელი სწორი მავთულის გვერდით, რომელიც ატარებს დენს 30A, არის კვადრატული ჩარჩო 2A დენით. ჩარჩო და მავთული დევს ერთ სიბრტყეში. ჩარჩოს ღერძი, რომელიც გადის მოპირდაპირე მხარეების შუა წერტილებში, არის მავთულის პარალელურად და დაშორებულია მისგან 30 მმ მანძილზე. ჩარჩოს მხარე 20 მმ. იპოვნეთ შესასრულებელი სამუშაო ჩარჩოს ღერძის გარშემო როტაციისთვის. .

3.36*. ორი სწორი გრძელი დირიჟორი ერთმანეთისგან 10 სმ მანძილზეა. გამტარები ატარებენ დენებს 20A და 30A. რა სამუშაო უნდა შესრულდეს გამტარების სიგრძის ერთეულზე, რომ ეს გამტარები 20 სმ-მდე დაშორდეს? .

3.37. 0,5 კვ პოტენციური სხვაობით აჩქარებული პროტონი, რომელიც მიფრინავს ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში 0,1 ტ ინდუქციით, მოძრაობს წრეში. განსაზღვრეთ ამ წრის რადიუსი.

Ა Ბ Გ Დ.

3.38. ალფა ნაწილაკი 2 მმ/წმ სიჩქარით მიფრინავს მაგნიტურ ველში 1 ტ ინდუქციის კუთხით. დაადგინეთ სპირალის შემობრუნების რადიუსი, რომელსაც ალფა ნაწილაკი აღწერს?

Ა Ბ Გ Დ.

3.39. 126 μT ინდუქციის მქონე მაგნიტური ველი მიმართულია ელექტრული ველის პერპენდიკულარულად, რომლის ინტენსივობაა 10 ვ/მ. გარკვეული სიჩქარით მფრინავი იონი მიფრინავს ამ გადაკვეთილ ველებში. რა სიჩქარით იმოძრავებს ის სწორ ხაზზე?

Ა Ბ Გ Დ.

3.40. 6 კვ პოტენციური სხვაობით აჩქარებული ელექტრონი მიფრინავს ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში ველის მიმართულების კუთხით და იწყებს მოძრაობას სპირალის გასწვრივ. ველის მაგნიტური ინდუქციაა 130 mT. იპოვეთ სპირალის სიმაღლე.

A.V.S. [1,1 სმ] დ.

3.41. პროტონი გაფრინდა ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში ველის ხაზების მიმართულების კუთხით და მოძრაობს სპირალურად, რომლის რადიუსი 2,5 სმ-ია, მაგნიტური ველის ინდუქცია არის 0,05 ტ. იპოვეთ პროტონის კინეტიკური ენერგია.

A.V.

C.D.

3.42. განსაზღვრეთ ელექტრონის სიხშირე წრიულ ორბიტაზე მაგნიტურ ველში 1 ტ ინდუქციით. როგორ შეიცვლება რევოლუციის სიხშირე, თუ ელექტრონის ნაცვლად ალფა ნაწილაკი ბრუნავს?

3.43. პროტონი და ალფა ნაწილაკი, აჩქარებული ერთი და იგივე პოტენციური სხვაობით, დაფრინავენ ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში. რამდენჯერ არის პროტონის ტრაექტორიის გამრუდების რადიუსი ნაკლები ალფა ნაწილაკების ტრაექტორიის გამრუდების რადიუსზე?

Ა Ბ Გ Დ.

3.44. ერთი ელემენტარული მუხტის მატარებელი ნაწილაკი გაფრინდა ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში 0,05 ტ ინდუქციით. დაადგინეთ კუთხოვანი იმპულსი, რომელიც ჰქონდა ნაწილაკს მაგნიტურ ველში მოძრაობისას, თუ მისი ტრაექტორია იყო წრის რკალი 0,2 მმ რადიუსით.

A.V.

C.D.

3.45. ელექტრონი მოძრაობს წრეში ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში ინდუქციის 31,4 mT. განსაზღვრეთ ელექტრონის რევოლუციის პერიოდი.

Ა Ბ Გ Დ.

3.46. იპოვეთ თანაფარდობა q / m დამუხტული ნაწილაკისთვის, თუ 10 8 სმ / წმ სიჩქარით მიფრინავს ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში 2 10 5 ა / მ სიძლიერით, ის მოძრაობს წრის რკალის გასწვრივ რადიუსით. 8.3 სმ ნაწილაკების სიჩქარის მიმართულება მაგნიტური ველის მიმართულების პერპენდიკულარულია.

Ა Ბ Გ Დ.

3.47. 3 კვ პოტენციური სხვაობით აჩქარებული ელექტრონი დაფრინავს სოლენოიდის მაგნიტურ ველში მისი ღერძის კუთხით. სოლენოიდის ამპერმობრუნების რაოდენობაა 5000 სოლენოიდის სიგრძე 26 სმ იპოვეთ ელექტრონის ხვეული ტრაექტორიის საფეხური სოლენოიდის მაგნიტურ ველში.

Ა Ბ Გ Დ.

3.48. დამუხტული ნაწილაკი მაგნიტურ ველში მოძრაობს წრეში 1 მმ/წმ სიჩქარით. ველის მაგნიტური ინდუქციაა 0,3 ტ. წრის რადიუსი 4 სმ. იპოვეთ ნაწილაკის მუხტი, თუ ცნობილია მისი კინეტიკური ენერგია 12 კევ.

A.V.

C.D.

3.49*. სერფუხოვის პროტონული ამაჩქარებელი აჩქარებს ამ ნაწილაკებს 76 გევ ენერგიამდე. თუ უგულებელვყოფთ აჩქარებული ხარვეზების არსებობას, მაშინ შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ აჩქარებული პროტონები მოძრაობენ წრის გასწვრივ 236 მ რადიუსით და მასზე ინახება ორბიტის სიბრტყის პერპენდიკულარული მაგნიტური ველით. იპოვეთ საჭირო მაგნიტური ველი. .

3.50*. დამუხტულმა ნაწილაკმა გაიარა აჩქარების პოტენციალის სხვაობა 104 ვ და გაფრინდა ელექტრულ (E = 100 ვ/მ) და მაგნიტურ (B = 0,1 ტ) ველებში, რომლებიც გადაკვეთეს მართი კუთხით. განსაზღვრეთ ნაწილაკების მუხტის თანაფარდობა მის მასასთან, თუ ორივე ველზე პერპენდიკულარულად მოძრაობს, ნაწილაკი არ განიცდის გადახრებს სწორხაზოვანი ტრაექტორიიდან. .

3.51. ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში 0,1 ტ ინდუქციით, 1000 ბრუნის შემცველი ჩარჩო ერთნაირად ბრუნავს. ჩარჩოს ფართობი 150 სმ 2. ჩარჩო მუშაობს 10 rpm. განსაზღვრეთ მაქსიმალური ემფ. ჩარჩოს ინდუქცია. ბრუნვის ღერძი დევს ჩარჩოს სიბრტყეში და პერპენდიკულარულია ველის მიმართულებაზე.

Ა Ბ Გ Დ.

3.52. მავთულის ხვეული განლაგებულია მაგნიტური ველის პერპენდიკულარულად, რომლის ინდუქცია იცვლება კანონის მიხედვით B = B o (1 + e t-მდე), სადაც B o = 0,5 T, k = 1 s -1. იპოვნეთ კოჭში ინდუცირებული ემფ-ის მნიშვნელობა 2,3 წმ-ის ტოლ დროს. კოჭის ფართობია 0.04 მ 2.

Ა Ბ Გ Დ.

3.53. სპილენძის მავთულისგან დამზადებული კვადრატული ჩარჩო მოთავსებულია მაგნიტურ ველში ინდუქციით 0,1 ტ. მავთულის განივი ფართობია 1 მმ 2, ჩარჩოს ფართობი 25 სმ 2. ჩარჩოს სიბრტყის ნორმალური ნორმა ველის ხაზების პარალელურია. რა მუხტი გაივლის ჩარჩოში მაგნიტური ველის გაქრობისას? სპილენძის სპეციფიკური წინააღმდეგობა არის 17 nOhm m.

Ა Ბ Გ Დ.

3.54. ალუმინის მავთულის რგოლი მოთავსებულია მაგნიტურ ველში მაგნიტური ინდუქციის ხაზების პერპენდიკულარულად. ბეჭდის დიამეტრი 20 სმ, მავთულის დიამეტრი 1 მმ. განსაზღვრეთ მაგნიტური ველის ცვლილების სიჩქარე, თუ რგოლში ინდუქციური დენის სიძლიერე არის 0,5A. ალუმინის სპეციფიკური წინააღმდეგობა არის 26 nOhm m.

Ა Ბ Გ Დ.

3.55. 0,25 ტ ინდუქციის მქონე მაგნიტურ ველში 1 მ სიგრძის ღერო ბრუნავს მუდმივი კუთხური სიჩქარით 20 რადი/წმ. ბრუნვის ღერძი გადის ღეროს ბოლოში ველის ხაზების პარალელურად. იპოვეთ ე.მ.ფ. ინდუქცია ღეროს ბოლოებში.

Ა Ბ Გ Დ.

3.56. მავთულის რგოლი, რომლის წინააღმდეგობაა 1 mΩ, მოთავსებულია ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში 0,4 ტ ინდუქციით. ბეჭდის სიბრტყე ინდუქციის ხაზებთან კუთხეს აკეთებს. განსაზღვრეთ მუხტი, რომელიც გაივლის რგოლში, თუ ის ველიდან გამოყვანილია. ბეჭდის ფართობია 10 სმ2.

Ა Ბ Გ Დ.

3.57. კოჭა, რომელიც შეიცავს 10 ბრუნს, თითოეული 4 სმ 2 ფართობით, მოთავსებულია ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში. კოჭის ღერძი პარალელურია ველის ინდუქციური ხაზების. კოჭა დაკავშირებულია ბალისტიკურ გალვანომეტრთან 1000 ohms წინააღმდეგობით, კოჭის წინააღმდეგობა შეიძლება უგულებელყო. როდესაც ხვეული მინდვრიდან გამოიყვანეს, გალვანომეტრში 2 μC გავიდა. განსაზღვრეთ ველის ინდუქცია.

Ა Ბ Გ Დ.

3.58. არამაგნიტური მასალისგან დამზადებულ ღეროზე 50 სმ სიგრძისა და 2 სმ 2 განივი კვეთით მავთულს ახვევენ ერთ ფენად ისე, რომ ღეროს სიგრძეზე სანტიმეტრზე 20 ბრუნი იყოს. დაადგინეთ სოლენოიდის მაგნიტური ველის ენერგია, თუ გრაგნილში დენი არის 0,5A.

Ა Ბ Გ Დ.

3.59. იპოვეთ პოტენციური განსხვავება მანქანის ღერძის ბოლოებში, რომელიც ჩნდება, როდესაც ის მოძრაობს ჰორიზონტალურად 120 კმ/სთ სიჩქარით, თუ ღერძის სიგრძეა 1,5 მ, ხოლო დედამიწის მაგნიტური ველის ვერტიკალური კომპონენტია 40 ა/მ. .

Ა Ბ Გ Დ.

3.60. მავთულის ხვეული ედება სოლენოიდზე 20 სმ სიგრძით და 30 სმ 2 განივი ფართობით. სოლენოიდის გრაგნილს აქვს 320 ბრუნი და მასში გადის დენი 3A. რა ემფ ინდუცირებულია სოლენოიდზე დაყენებული ბრუნვისას, როდესაც სოლენოიდში დენი ქრება 0,001 წმ-ში?

A.V.C. [0.18 V] დ.

3.61. 10 სმ დიამეტრის ხვეული, რომელსაც აქვს 500 ბრუნი, არის მაგნიტურ ველში. კოჭის ღერძი პარალელურია მაგნიტური ველის ინდუქციის ხაზებთან. რა არის ემფ-ის საშუალო მნიშვნელობა. ინდუქცია კოჭში, თუ მაგნიტური ველის ინდუქცია იზრდება 0,1 წამში ნულიდან 2 ტ-მდე?

Ა Ბ Გ Დ.

3.62*. 3 მ დიამეტრის მფრინავი ბრუნავს ჰორიზონტალური ღერძის გარშემო 3000 ბრ/წთ სიჩქარით. დაადგინეთ ემფ-ი, რომელიც გამოწვეულია რგოლსა და ბორბლის ღერძს შორის, თუ ბორბლის სიბრტყე ქმნის კუთხეს მაგნიტური მერიდიანის სიბრტყესთან. დედამიწის მაგნიტური ველის ჰორიზონტალური კომპონენტია 20 μT. .

3.63*. სპილენძის რგოლი 5 კგ მასით მდებარეობს მაგნიტური მერიდიანის სიბრტყეში. რა მუხტი წარმოიქმნება მასში, თუ ის ვერტიკალური ღერძის გარშემო ბრუნავს? დედამიწის მაგნიტური ველის ჰორიზონტალური კომპონენტია 20 μT. სპილენძის სიმკვრივეა 8900 კგ / მ 3, სპილენძის წინაღობა არის 17 nOhm m. .

3.64*. ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში, რომლის ინდუქცია არის 0,5 ტ, ხვეული, რომელიც შეიცავს 200 ბრუნს ერთმანეთთან მჭიდროდ, ბრუნავს ერთნაირად 300 წთ -1 სიხშირით. ხვეულის კვეთის ფართობია 100 სმ 2. ბრუნვის ღერძი პერპენდიკულარულია კოჭის ღერძისა და მაგნიტური ველის მიმართულების მიმართ. განსაზღვრეთ კოჭში გამოწვეული მაქსიმალური ემფ. .

სპილენძის გამტარს აქვს სიგრძე 500 მ და კვეთის ფართობი 0,5 მმ2. ა) რა არის დენის სიძლიერე გამტარში, როცა მის ბოლოებზე ძაბვა არის 12 ვ? სპილენძის წინაღობა 1,7-ჯერ 10 -8 სიმძლავრე ohms ჯერ m ბ) განსაზღვრეთ ელექტრონების მოწესრიგებული მოძრაობის სიჩქარე. თავისუფალი მოძრაობის კონცენტრაცია სპილენძისთვის ტოლია 8,5-ჯერ 10-დან 28-ე გრადუსამდე მეტრამდე მინუს 3 გრადუსამდე და ელექტრონული მუხტის მოდული უდრის 1,6-ჯერ 10-ს მინუს მე-19 გრადუს C გ) დიამეტრის ორჯერადი მეორე სპილენძის გამტარი იყო სერიულად უკავშირდება პირველ დირიჟორს. რა იქნება ელექტრონების მოწესრიგებული მოძრაობის სიჩქარე მეორე გამტარში?

კითხვის გადაწყვეტა ა)
რა ვიცით დენის, ძაბვისა და წინააღმდეგობის შესახებ?

I=U/R, U=I*R
I - მიმდინარე ამპერში,
U - ძაბვა ვოლტებში
R - წინააღმდეგობა ohms-ში
რა არის დენი 1 ამპერი?
ეს არის ისეთი დენი, რომლის დროსაც 1 წამში გამტარში გადის 1 კულონის მუხტი.
1 A = 1 C/s(1 ამპერი უდრის 1 კულონს წამში)
რა ვიცით პირობებიდან?
U = 12 V - ძაბვა
p \u003d 1.7 * 10e-8 Ohm * m - სპეციფიკური წინააღმდეგობა "ro" (დირიჟორის წინაღობის მნიშვნელობა 1 კვადრატული მეტრის კვეთით და 1 მეტრი სიგრძით).
ჩვენს გამტარს აქვს განყოფილება S = 0,5 მმ ^ 2 ან 0,0000005 მ ^ 2 ან 0,5 * 10e-6 მ ^ 2 (ერთ კვადრატულ მეტრში 1000000 კვადრატული მილიმეტრი - 1000 * 1000) და სიგრძე L = 500 მ.
ვიღებთ გამტარის წინააღმდეგობას
R=p*L/S\u003d 1.7 * 10e-8 * 500 / 0.5 * 10e-6 \u003d 0.000000017 * 500 / 0.0000005 \u003d 17 ohms
მაშინ დენი იქნება:
I=U/R\u003d 12 / 17 A (0,706. ამპერი)
ბ) კითხვის გადაწყვეტა
დენი I ასევე გამოიხატება შემდეგი რაოდენობით:
ი=ე*ნ*ს*ვავ
ე - ელექტრონის მუხტი, C
n - ელექტრონის კონცენტრაცია, ც/მ^3 (ცალი კუბურ მეტრზე)
S - სექციური ფართობი, m^2
ვავ - ელექტრონების მოწესრიგებული მოძრაობის საშუალო სიჩქარე, მ/წმ
Ისე
Vav=I/(e*n*S)= (12/17) / (1.6*10e-19 * 8.5*10e+28 * 0.5*10e-6) = 11.657*10e-3 მ/წმ (ან 11.657 მმ/წმ)
გ) კითხვის გადაწყვეტა
ჩვენ ანალოგიურად ვკამათობთ ა) და ბ) ამონახსნებს.
ჯერ უნდა იპოვოთ მთლიანი დენი (მთლიანი წინააღმდეგობა).
იმის გამო, რომ გ) პირობა ეხება დიამეტრს, დავასკვნათ, რომ ყველა მავთული მრგვალია.
მეორე მავთულის სიგრძე არ არის მითითებული. ვთქვათ ისიც 500მ.
წრის ფართობი განისაზღვრება თანაფარდობით:
S=(pi*D^2)/4,
სადაც D არის წრის დიამეტრი,
pi = 3.1415926.
ამრიგად, როდესაც დიამეტრი გაორმაგდება, მავთულის განივი კვეთის ფართობი ოთხჯერ იზრდება.
როდესაც დიამეტრი გასამმაგდება, მავთულის კვეთის ფართობი იზრდება ცხრაჯერ და ა.შ.
სულ S2=S1*4\u003d 0.5 * 10e-6 * 4 \u003d 2 * 10e-6 M^2
თუ მავთულის განივი კვეთის ფართობი გაოთხმაგდება, მაშინ იგივე სიგრძით მისი წინააღმდეგობა შემცირდება ოთხჯერ.
სულ R2=R1/4= 17/4 ohms = 4,25 ohms
მთლიანი წინააღმდეგობა სერიულ კავშირში ემატება, ასე რომ
I=U/R=U/(R1+R2)\u003d 12 / (17 + 17/4) \u003d 48/85 \u003d 0.5647. ა
მეორე გამტარისთვის შეკვეთილი ელექტრონის სიჩქარე იქნება:
Vav=I/(e*n*S2)= (48/85)/(1.6*10e-19 * 8.5*10e+28 * 2*10e-6) = 0.02076*10e-3 მ/წმ (ან 0.02076 მმ/წმ)

"გამტარები და დიელექტრიკები" - გარემოს ელექტრული მახასიათებლები განისაზღვრება მასში დამუხტული ნაწილაკების მობილურობით. დიელექტრიკები. თავისუფალი მუხტები არის იმავე ნიშნის დამუხტული ნაწილაკები, რომლებსაც შეუძლიათ ელექტრული ველის გავლენის ქვეშ გადაადგილება. დიელექტრიკები - აირები, გამოხდილი წყალი, ბენზოლი, ზეთები, ფაიფური, მინა, მიკა და სხვ. გარე ელექტრული ველი.

"ოქროს განყოფილება" - პოკროვსკის ტაძარი (წმინდა ბასილის ტაძარი). ადმირალიტი. ღვთისმშობლის დაცვა ნერლზე. ხატვა მეორე სართულის ფოიეში. კვლევის მიზნები: ოქროს მონაკვეთი - პროპორცია. წმინდა ბასილის ტაძარი. კვლევის მიზანი: სამყაროს სილამაზის კანონის გამოტანა მათემატიკის თვალსაზრისით. ოქროს განყოფილება არქიტექტურაში. დამზადებულია მე-10 კლასის მოსწავლე იულია სმეტანინას მიერ.

„პარალლეპიპედის მონაკვეთები“ - 1. მასწავლებლის შესავალი სიტყვა - 3 წთ 2. მოსწავლეთა ცოდნის გააქტიურება. მართკუთხედი CKK'C' - განყოფილება ABCDA'B'C'D'. Საშინაო დავალება. ჭრის თვითმფრინავი კვეთს სახეებს სეგმენტების გასწვრივ. ? MNK- პარალელეპიპედის ABCDA'B'C'D' მონაკვეთი. დავალება: პარალელეპიპედის კიდეზე მონაკვეთის აგება და წერტილი K.მოსწავლეთა დამოუკიდებელი მუშაობა.

"ოქროს მონაკვეთის პროპორციები" - სეგმენტის დაყოფა "ოქროს მონაკვეთზე". "ოქროს პენტაგონი". ევკლიდე, ლეონარდო და ვინჩი, ლუკა პაჩიოლი. "ოქროს ოთხკუთხედი". უსულო ბუნება. მაგალითად, დედამიწის ზედაპირზე მიწისა და წყლის თანაფარდობა ოქროს თანაფარდობაშია. სამყაროს ჰარმონია ემყარება რიცხვებს. „ოქროს მონაკვეთი“ ბუნებაში, ხელოვნებასა და არქიტექტურაში.

„სექციების კონსტრუქცია“ - თუ მონაკვეთი გაფორმებულია, მაშინ იხაზება ღია ხაზი, ორი შესქელებული შტრიხი. განყოფილების აღნიშვნა. ნაწილის ელემენტების ზოგიერთი განზომილება უფრო მოსახერხებელია სექციებზე საჩვენებლად. ნახატებში სექციები იყოფა გაფართოებულ და ზედმეტად. სექციები მზადდება იმავე მასშტაბით, როგორც გამოსახულება, რომელსაც ისინი ეხება.

"გამტარი ელექტრულ წრეში" - ამოცანის ამოხსნა. დირიჟორების შეერთება. ნაძვის ხის გირლანდში ელექტრო ნათურები სერიულად არის დაკავშირებული. მიკროსქემის წინააღმდეგობის განსაზღვრა თითოეული რეზისტორის წინაღობა არის 3 ohms. 1. ორი დირიჟორი 4 ohms და 2 ohms წინააღმდეგობის მქონე სერიულად არის დაკავშირებული. სერიული კავშირი I = I1 = I2 U = U1 + U2 R = R1 + R2 იდენტური გამტარებისთვის R = nR1.

დამუხტული ნაწილაკების გადაადგილებისას ელექტრული მუხტი გადადის ერთი ადგილიდან მეორეზე. თუმცა, თუ დამუხტული ნაწილაკები ასრულებენ შემთხვევით თერმულ მოძრაობას, როგორც, მაგალითად, თავისუფალი ელექტრონები მეტალში, მაშინ არ იქნება მუხტის გადაცემა (ნახ. 143). ელექტრული მუხტი მოძრაობს გამტარის კვეთაზე მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ქაოტურ მოძრაობასთან ერთად ელექტრონები მონაწილეობენ მოწესრიგებულ მოძრაობაში (სურ. 144). ამ შემთხვევაში ამბობენ, რომ გამტარში დგება ელექტრული დენი.

მე-7 კლასის ფიზიკის კურსიდან იცით, რომ დამუხტული ნაწილაკების მოწესრიგებულ (მიმართულ) მოძრაობას ელექტრული დენი ეწოდება. ელექტრული დენი წარმოიქმნება მეტალში თავისუფალი ელექტრონების ან ელექტროლიტებში იონების მოწესრიგებული მოძრაობისგან.

ამასთან, თუ მთლიანად გადაადგილდებით ნეიტრალურ სხეულს, მაშინ, მიუხედავად ელექტრონებისა და ატომის ბირთვების უზარმაზარი რაოდენობის მოწესრიგებული მოძრაობისა, ელექტრული დენი არ წარმოიქმნება. გამტარის ნებისმიერ მონაკვეთზე გადაცემული მუხტის მთლიანი რაოდენობა იქნება ნულის ტოლი, ვინაიდან სხვადასხვა ნიშნის მუხტები მოძრაობენ ერთი და იგივე საშუალო სიჩქარით. დირიჟორში დენი წარმოიქმნება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მუხტების ერთი მიმართულებით გადაადგილებისას, მონაკვეთზე გადაცემული დადებითი მუხტი აბსოლუტური მნიშვნელობით არ უდრის უარყოფითს.

ელექტრო დენს აქვს გარკვეული მიმართულება. დადებითად დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობის მიმართულება აღებულია დენის მიმართულებად. თუ დენი წარმოიქმნება უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობით, მაშინ დენის მიმართულება განიხილება ნაწილაკების მოძრაობის მიმართულების საპირისპიროდ.

მიმდინარე მოქმედებები. ჩვენ პირდაპირ არ ვაკვირდებით ნაწილაკების მოძრაობას გამტარში. ამასთან, ელექტრული დენის არსებობა შეიძლება შეფასდეს იმ მოქმედებებითა თუ ფენომენებით, რომლებსაც მას ახლავს თან.

პირველი, გამტარი, რომლის მეშვეობითაც დენი მიედინება, თბება.

მეორეც, ელექტრულ დენს შეუძლია შეცვალოს გამტარის ქიმიური შემადგენლობა, მაგალითად, გაათავისუფლოს მისი ქიმიური კომპონენტები (სპილენძი სპილენძის სულფატის ხსნარიდან და ა.შ.). ასეთი სახის

პროცესები შეინიშნება არა ყველა გამტარში, არამედ მხოლოდ ელექტროლიტების ხსნარებში (ან დნებაში).

მესამე, დენს აქვს მაგნიტური ეფექტი. ასე რომ, მაგნიტური ნემსი დენის გამტარის მახლობლად ბრუნავს. დენის მაგნიტური ეფექტი, ქიმიური და თერმულისგან განსხვავებით, მთავარია, რადგან ის გამონაკლისის გარეშე ვლინდება ყველა გამტარში. დენის ქიმიური ეფექტი შეინიშნება მხოლოდ ელექტროლიტებში, ხოლო გათბობა არ არის ზეგამტარებში (იხ. § 60).

მიმდინარე სიძლიერე. თუ წრეში დამყარებულია ელექტრული დენი, მაშინ ეს ნიშნავს, რომ ელექტრული მუხტი მუდმივად გადადის გამტარის ჯვარედინი მონაკვეთის მეშვეობით. დროის ერთეულზე გადაცემული მუხტი ემსახურება დენის ძირითად რაოდენობრივ მახასიათებელს, რომელსაც ეწოდება დენის სიძლიერე. თუ მუხტი დროულად გადადის გამტარის ჯვარედინი მონაკვეთზე, მაშინ მიმდინარე სიძლიერე უდრის:

ამრიგად, დენის სიძლიერე უდრის გამტარის ჯვარედინი მონაკვეთზე გადატანილი მუხტის თანაფარდობას დროის ინტერვალით ამ დროის ინტერვალთან. თუ დენის სიძლიერე დროთა განმავლობაში არ იცვლება, მაშინ დენს მუდმივი ეწოდება.

დენის სიძლიერე, მუხტის მსგავსად, არის სკალარული რაოდენობა. ეს შეიძლება იყოს როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი. დენის სიძლიერის ნიშანი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელი მიმართულება მიიღება დირიჟორის გასწვრივ, როგორც დადებითი. დენის სიძლიერე, თუ დენის მიმართულება ემთხვევა დირიჟორის გასწვრივ პირობითად არჩეულ დადებით მიმართულებას. წინააღმდეგ შემთხვევაში

დენის სიძლიერე დამოკიდებულია თითოეული ნაწილაკის მიერ გადატანილ მუხტზე, ნაწილაკების კონცენტრაციაზე, მათი მიმართული მოძრაობის სიჩქარეზე და გამტარის კვეთის ფართობზე. ვაჩვენოთ.

დირიჟორს ჰქონდეს 5 ფართობის ჯვარი მონაკვეთი. დირიჟორში დადებითი მიმართულებისთვის ვიღებთ მიმართულებას მარცხნიდან მარჯვნივ. თითოეული ნაწილაკების მუხტი ტოლია. გამტარის მოცულობა, შეზღუდული სექციებით და 2, შეიცავს ნაწილაკებს, სადაც არის ნაწილაკების კონცენტრაცია (ნახ. 145). მათი მთლიანი მუხტი თუ ნაწილაკები გადაადგილდებიან მარცხნიდან მარჯვნივ საშუალო სიჩქარით, მაშინ დროთა განმავლობაში განსახილველ მოცულობაში ჩასმული ყველა ნაწილაკი გაივლის მე-2 მონაკვეთს. შესაბამისად, მიმდინარე სიძლიერე ტოლია.

აქვს თუ არა ელექტრო დენი? დიახ, წარმოიდგინეთ... და რისთვის არის ძალა? აბა, როგორ რისთვის, იმისთვის, რომ აკეთო სასარგებლო სამუშაო, ან იქნებ არა სასარგებლო :-), მთავარია რაღაცის გაკეთება. ჩვენს სხეულს ასევე აქვს ძალა. ვიღაცას ისეთი ძალა აქვს, რომ შეუძლია ერთი დარტყმით აგური დაჭყლიტოს, მეორეს კი კოვზის აწევა არ შეუძლია :-). ასე რომ, ჩემო ძვირფასო მკითხველებო, ელექტრო დენსაც აქვს სიმძლავრე.

წარმოიდგინეთ შლანგი, რომელსაც იყენებთ თქვენი ბაღის მორწყვისთვის.

შლანგი მავთული იყოს, მასში წყალი კი ელექტრული დენია. ონკანი ოდნავ გავხსენით და შლანგში წყალი გავიდა. ნელა, მაგრამ მაინც გაიქცა. თვითმფრინავის ძალა ძალიან სუსტია. ვიღაცას ასე შლანგითაც კი არ შეგვიძლია შევისხუროთ. ახლა კი გავხსნათ ონკანი ბოლომდე! ჩვენ გვაქვს ისეთი ჭავლი, რომ მეზობლის ნაკვეთის მორწყვაც კი საკმარისია :-).

ახლა წარმოიდგინეთ, რომ თქვენ ავსებთ ვედროს. უფრო სწრაფად შეავსებთ მას შლანგის წნევით თუ ონკანიდან? შლანგის და ონკანის დიამეტრი იგივეა

რა თქმა უნდა, ყვითელი შლანგის ზეწოლა! მაგრამ რატომ ხდება ეს? საქმე ისაა, რომ თანაბარი დროის განმავლობაში წყლის მოცულობა გამოდის ონკანიდან და ყვითელი შლანგიც განსხვავებულია. ან სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, უფრო მეტი წყლის მოლეკულა გადის შლანგიდან, ვიდრე ონკანიდან ამავე დროს.

იგივე ამბავია მავთულხლართებთან დაკავშირებით. ანუ თანაბარი პერიოდის განმავლობაში მავთულში გამავალი ელექტრონების რაოდენობა შეიძლება სრულიად განსხვავებული იყოს. ახლა ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ დენის სიძლიერე.

ასე რომ, მიმდინარე სიძლიერე არის ელექტრონების რაოდენობა, რომლებიც გადიან დირიჟორის განივი კვეთის ფართობზე დროის ერთეულზე, ვთქვათ, წამში. ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში, მავთულის იგივე განივი ფართობი, რომლის მეშვეობითაც ელექტრო დენი გადის, დაჩრდილულია მწვანე ხაზებით.

• პირდაპირი დენისთვის -

სადაც I - პირდაპირი დენის სიძლიერე;

• არაპირდაპირი დენისთვის - ორი გზით:

1) ფორმულის მიხედვით -

Q = 〈 I 〉 Δ t,

სადაც 〈 I 〉 - საშუალო დენის სიძლიერე;

2) გრაფიკულად - როგორც მრუდი ტრაპეციის ფართობი (ნახ. 8.1).

ერთეულების საერთაშორისო სისტემაში მუხტი იზომება კულონებში (1 C).

დენის სიძლიერე განისაზღვრება დენის მატარებლების სიჩქარით, კონცენტრაციით და მუხტით, აგრეთვე გამტარის კვეთის ფართობით:

სადაც q არის დენის მატარებლის მუხტის მოდული (თუ დენის მატარებლები ელექტრონებია, მაშინ q = 1,6 ⋅ 10 −19 C); n არის დენის მატარებლების კონცენტრაცია, n = = N / V; N - დენის მატარებლების რაოდენობა, რომლებმაც გაიარეს დირიჟორის განივი მონაკვეთზე (მდებარეობს დენის მატარებლების მოძრაობის სიჩქარეზე პერპენდიკულურად) Δt დროის განმავლობაში, ან დენის მატარებლების რაოდენობა V = Sv Δt მოცულობაში (ნახ. 8.2); S არის დირიჟორის განივი ფართობი; v არის დენის მატარებლების მოძრაობის სიჩქარის მოდული.

დენის სიმკვრივე განისაზღვრება დენის სიძლიერით, რომელიც გადის დირიჟორის ჯვრის მონაკვეთის ერთეულ ფართობზე, რომელიც მდებარეობს დენის მიმართულების პერპენდიკულურად:

სადაც მე ვარ ამჟამინდელი ძალა; S არის დირიჟორის განივი ფართობი (მდებარეობს დენის მატარებლების მოძრაობის სიჩქარეზე პერპენდიკულურად).

დენის სიმკვრივე არის ვექტორული რაოდენობა.

დენის სიმკვრივის მიმართულება j → ემთხვევა დადებითი დენის მატარებლების სიჩქარის მიმართულებას:

j → = q n v → ,

სადაც q არის დენის მატარებლის მუხტის მოდული (თუ დენის მატარებლები ელექტრონებია, მაშინ q = 1,6 ⋅ 10 −19 C); v → - დენის მატარებლების მოძრაობის სიჩქარე; n არის დენის მატარებლების კონცენტრაცია, n = N / V; N - დენის მატარებლების რაოდენობა, რომლებმაც გაიარეს დირიჟორის განივი მონაკვეთზე (მდებარეობს დენის მატარებლების მოძრაობის სიჩქარეზე პერპენდიკულურად) Δt დროის განმავლობაში, ან დენის მატარებლების რაოდენობა V = Sv Δt მოცულობაში (ნახ. 8.2); v არის დენის მატარებლების მოძრაობის სიჩქარის მოდული; S არის დირიჟორის განივი ფართობი.

ერთეულების საერთაშორისო სისტემაში დენის სიმკვრივე იზომება ამპერებში კვადრატულ მეტრზე (1 ა / მ 2).

გაზებში დენის სიძლიერე (აირებში ელექტრული დენი გამოწვეულია იონების მოძრაობით) განისაზღვრება ფორმულით

I = N t ⋅ | q | ,

სადაც N /t არის იონების რაოდენობა, რომლებიც გადიან ჭურჭლის განივი მონაკვეთზე ყოველ წამში (ყოველ წამში); |რ | - იონის დამუხტვის მოდული:

• ერთჯერად დამუხტული იონისთვის -

|რ | = 1,6 ⋅ 10 −19 C,

• ორმაგად დამუხტული იონისთვის -

|რ | = 3,2 ⋅ 10 −19 C

მაგალითი 1. თავისუფალი ელექტრონების რაოდენობა 1,0 მ 3 სპილენძში არის 1,0 ⋅ 10 28 . იპოვნეთ ელექტრონების მიმართული მოძრაობის სიჩქარის მნიშვნელობა სპილენძის მავთულში 4,0 მმ 2 განივი ფართობით, რომლის მეშვეობითაც გადის დენი 32 ა.

გადაწყვეტილება. დენის მატარებლების (ელექტრონების) მიმართული მოძრაობის სიჩქარე დაკავშირებულია დირიჟორში მიმდინარე სიძლიერესთან ფორმულით

სადაც q არის დენის მატარებლის (ელექტრონის) დამუხტვის მოდული; n არის დენის მატარებლების კონცენტრაცია; S არის დირიჟორის განივი ფართობი; v არის დირიჟორში დენის მატარებლების მიმართული მოძრაობის სიჩქარის მოდული.

ამ ფორმულიდან გამოვხატავთ სასურველ მნიშვნელობას - მიმდინარე მატარებლების სიჩქარეს -

v = I q n S.

სიჩქარის გამოსათვლელად ვიყენებთ ფორმულაში შეტანილი რაოდენობების შემდეგ მნიშვნელობებს:

• დენის სიდიდე და გამტარის კვეთის ფართობი მოცემულია ამოცანის პირობებში: I = 32 A, S = 4,0 მმ 2 = 4,0 ⋅ 10 −6 მ 2;
• ელემენტარული მუხტის მნიშვნელობა (ელექტრონული მუხტის მოდულის ტოლი) არის ფუნდამენტური მუდმივი (მუდმივი მნიშვნელობა): q = 1,6 ⋅ 10 −19 C;
• დენის მატარებლების კონცენტრაცია - დენის მატარებლების რაოდენობა გამტარის მოცულობის ერთეულზე -

n = N V = 1,0 ⋅ 10 28 1 = 1,0 ⋅ 10 28 მ −3 .

მოდით გავაკეთოთ გაანგარიშება:

v = 32 1,6 ⋅ 10 − 19 ⋅ 1,0 ⋅ 10 28 ⋅ 4,0 ⋅ 10 − 6 = 5,0 ⋅ 10 − 3 მ/წმ = 5,0 მმ/წმ.

მითითებულ გამტარში ელექტრონების მიმართული მოძრაობის სიჩქარეა 5,0 მმ/წმ.

მაგალითი 2. დენი დირიჟორში ერთნაირად იზრდება 10-დან 12 ა-მდე 12 წამში. რა მუხტი გადის გამტარის კვეთაზე მითითებულ დროში?

გადაწყვეტილება. დირიჟორში დენი დროთა განმავლობაში იცვლება. მაშასადამე, დენის მატარებლების მიერ გადაცემული მუხტი გამტარის ჯვარი მონაკვეთის მეშვეობით, რომელიც მდებარეობს დენის მატარებლების სიჩქარის პერპენდიკულარულად, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, შეიძლება გამოითვალოს ორი გზით.

1. სასურველი მუხტის გამოთვლა შესაძლებელია ფორმულის გამოყენებით

Q = 〈 I 〉 Δ t,

სადაც 〈 I 〉 - საშუალო დენის სიძლიერე; ∆t - დროის ინტერვალი, ∆t = 12 წმ.

დირიჟორში დენის ძალა ერთნაირად იზრდება; შესაბამისად, საშუალო დენის სიძლიერე მოცემულია

〈 მე 〉 = მე 1 + მე 2 2,

სადაც I 1 - დენის მნიშვნელობა საწყის დროს, I 1 = 10 A; I 2 - დენის მნიშვნელობა დროის ბოლო მომენტში, I 2 \u003d 12 A.

საშუალო დენის სიძლიერის გამოხატვის ჩანაცვლებით მუხტის გამოთვლის ფორმულაში, მივიღებთ

Q \u003d (I 1 + I 2) Δ t 2.

გაანგარიშება იძლევა მნიშვნელობას

Q \u003d (10 + 12) ⋅ 12 2 \u003d 132 C \u003d 0.13 kC.

ნახაზი აჩვენებს I (t) დამოკიდებულებას, რომელიც მითითებულია პრობლემის მდგომარეობაში.

მიმდინარე მატარებლების მიერ გადაცემული მუხტი დირიჟორის ჯვარედინი მონაკვეთით, რომელიც მდებარეობს დენის მატარებლების სიჩქარის პერპენდიკულარულად, განსაზღვრული პერიოდის განმავლობაში, რიცხობრივად უდრის ოთხი ხაზით შემოსაზღვრულ ტრაპეციის ფართობს:

• სწორი ხაზი I (t);
• დროის ღერძზე პერპენდიკულარული, აღდგენილია t 1 წერტილიდან;
• დროის ღერძზე პერპენდიკულარული, აღდგენილია t 2 წერტილიდან;
• დროის ღერძი t .

ჩვენ გამოვთვლით ტრაპეციის ფართობის ფორმულის გამოყენებით:

Q \u003d 12 + 10 2 ⋅ 12 \u003d 132 C \u003d 0.13 kC.

მიმდინარე მატარებლების მიერ განსაზღვრულ პერიოდში გადაცემული მუხტის გამოთვლის ორივე მეთოდი ერთსა და იმავე შედეგს იძლევა.

ელექტრული დენის იდეას შეიძლება მივუდგეთ სხვადასხვა პოზიციიდან. ერთი მათგანი მაკროსკოპულია, მეორე კი გამტარებლობის მექანიზმის ანალიზს ეფუძნება. მაგალითად, სითხის გადინება მილებში შეიძლება ჩაითვალოს მატერიის უწყვეტ მოძრაობად, მაგრამ ასევე შეიძლება გაანალიზდეს სითხის ნაწილაკების მოძრაობის თვალსაზრისით.

ელექტრული დენის პირველი კონცეფცია წარმოიშვა ფიზიკის განვითარების იმ ეტაპზე, როდესაც ჯერ კიდევ არ იყო ცნობილი გამტარობის მექანიზმი. სწორედ მაშინ გაჩნდა ფიზიკური რაოდენობა - მიმდინარე სიძლიერე, რომელიც აჩვენებს რამდენი ელექტრული მუხტი გადის გამტარის განივი მონაკვეთზე დროის ერთეულზე. მიმდინარე სიძლიერე. დენის სიძლიერის ერთეული არის ამპერი (A): .

ამ რაოდენობის ორი მახასიათებელი გამომდინარეობს დენის სიძლიერის განსაზღვრებიდან. ერთ-ერთი მათგანია დენის სიძლიერის დამოუკიდებლობა დირიჟორის ჯვრის მონაკვეთისგან, რომლის მეშვეობითაც დენი მიედინება. მეორე არის დენის სიძლიერის დამოუკიდებლობა მიკროსქემის ელემენტების სივრცითი მოწყობისგან, რომლის ნახვაც არაერთხელ შეგეძლოთ: არ აქვს მნიშვნელობა, თუ როგორ გადაადგილდებიან გამტარები, ეს გავლენას არ ახდენს მიმდინარე სიძლიერეზე. მიმდინარე ე.წ მუდმივითუ დენი დროთა განმავლობაში არ იცვლება.

ამრიგად, ელექტრული დენის იდეა, მისი სიძლიერე გაჩნდა, როდესაც ჯერ კიდევ არ იყო ნათელი რა იყო.

სხვადასხვა ნივთიერების ელექტრული გამტარობის შესწავლამ აჩვენა, რომ სხვადასხვა ნივთიერებებში სხვადასხვა დამუხტული თავისუფალი ნაწილაკები მოძრაობენ ელექტრული ველის მოქმედებით დენის დინების პროცესში. მაგალითად, ლითონებში ისინი ელექტრონებია, სითხეებში - დადებითი და უარყოფითი იონები, ნახევარგამტარებში - ელექტრონები და "ხვრელები". განსხვავებულია არა მხოლოდ ნაწილაკების ტიპები, არამედ მათი ურთიერთქმედების ბუნება იმ ნივთიერებასთან, რომელშიც დენი მიედინება. ასე რომ, მეტალებში თავისუფალი ელექტრონები თავისუფლად მოძრაობენ გარკვეული დროის განმავლობაში კრისტალური მედის კვანძებს შორის, შემდეგ ეჯახებიან კვანძებში მდებარე იონებს. ელექტროლიტებში იონები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და სითხის ატომებთან.

მაგრამ ყველა ნივთიერებისთვის არსებობს: ნაწილაკები ველის არარსებობის შემთხვევაში მოძრაობენ შემთხვევით, როდესაც ველი წარმოიქმნება, ძალიან მცირე სიჩქარე ემატება ქაოტური მოძრაობის სიჩქარეს ან ველის მიმართულებით (დადებითი ნაწილაკებისთვის) ან ველის საპირისპირო მიმართულება (უარყოფითი ნაწილაკებისთვის). ამ დამატებით სიჩქარეს ე.წ დრიფტის სიჩქარე. ქაოტური მოძრაობის საშუალო სიჩქარე წამში ასობით მეტრია, დრიფტის სიჩქარე წამში რამდენიმე მილიმეტრია. თუმცა, სწორედ ეს მცირე დამატება ხსნის დინების ყველა მოქმედებას.

ნებისმიერი ნივთიერებისთვის, შეგიძლიათ მიიღოთ ფორმულა მიმდინარე სიძლიერის გამოსათვლელად: , სადაც არის დამუხტული ნაწილაკების კონცენტრაცია, არის ერთი ნაწილაკების მუხტი, არის კვეთის ფართობი.

ამრიგად, ელექტროობაარის დამუხტული ნაწილაკების მოწესრიგებული მოძრაობა.

შეიძლება ჩანდეს, რომ ეს ფორმულა ეწინააღმდეგება მტკიცებას, რომ მიმდინარე სიძლიერე დამოუკიდებელია გამტარის კვეთის ფართობისგან. მაგრამ ეს დამოუკიდებლობა ექსპერიმენტული ფაქტია. ეს შეიძლება აიხსნას იმით, რომ დრიფტის სიჩქარე უფრო დიდია იქ, სადაც ჯვარი კვეთა უფრო მცირეა, ხოლო ნაწილაკები უფრო ნელა მოძრაობენ უფრო დიდ ჯვარედინი მონაკვეთზე.

ექსპერიმენტული ფაქტია, რომ როდესაც მიმართავენ დირიჟორს მუდმივიპოტენციური განსხვავება გადის მასში D.C.. ეს ფაქტი ერთი შეხედვით ფორმულას ეწინააღმდეგება . მართლაც, ნივთიერების მუდმივი პოტენციალის სხვაობისას იქმნება ველი მუდმივი ველის სიძლიერით. შესაბამისად, თავისუფალ ნაწილაკებზე მუდმივი ძალა მოქმედებს და მათი სიჩქარე უნდა გაიზარდოს. გამოდის, რომ მუდმივი ძაბვის დროს, დენის სიძლიერე უნდა გაიზარდოს დროის პროპორციულად. ეს არ ხდება, რადგან როდესაც დენი მიედინება ნივთიერებაში, ელექტრული წინააღმდეგობა. ეს არის ის, რაც უზრუნველყოფს დენის სიძლიერის მუდმივობას პოტენციურ განსხვავებაზე.

წინააღმდეგობის გასაზომად აუცილებელია დენის დამოკიდებულება ძაბვაზე. ეს დამოკიდებულების გრაფიკი ეწოდება მიმდინარე-ძაბვის მახასიათებელი. შესაძლებელია სამი სახის დენის ძაბვის მახასიათებლები (ნახ. 40).