მორევის ელექტრული ველი ლენცის წესი თვითინდუქციური ინდუქციურობა. მორევის ელექტრული ველი

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი აღმოაჩინა მ. ფარადეიმ 1831 წელს. ფენომენი შეიძლება შეინიშნოს შემდეგ ექსპერიმენტებში. ავიღოთ ხვეული მოხვევის დიდი რაოდენობით (სოლენოიდი), დავხუროთ გალვანომეტრით და ღერძის გასწვრივ მუდმივ მაგნიტს გავუძროთ მისი ერთ-ერთი ბოლოდან. ამ შემთხვევაში სოლენოიდში გაჩნდება ელექტრული დენი, რომელიც გამოვლინდება გალვანომეტრის ნემსის გადახრით. ეს დენი შეჩერდება, როდესაც მაგნიტი შეწყვეტს მოძრაობას. თუ მაგნიტს ამოიღებთ სოლენოიდიდან, მაშინ სოლენოიდს კვლავ ექნება დენი, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით. იგივე მოვლენა მოხდება, თუ მაგნიტი სტაციონარული დარჩება და სოლენოიდი გადაადგილდება. მაგნიტის ნაცვლად შეგიძლიათ აიღოთ მეორე სოლენოიდი (სურ. 51), რომლის მეშვეობითაც მუდმივი დენი გადის ფორმულა "src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/I2.gif" border="0" align ="absmiddle" alt=".

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი შემდეგია: ნებისმიერ დახურულ გამტარ წრეში, როდესაც მაგნიტური ინდუქციის ნაკადი იცვლება ამ სქემით შემოსაზღვრულ ფართობზე, წარმოიქმნება ელექტრული დენი.ამ დენს ინდუქციური ეწოდება.

ინდუქციური დენის გაჩენა დახურულ წრეში განპირობებულია ამ წრეში გამოჩენით EMF-ის გარკვეული ელექტრომოძრავი ძალის დროში ცვალებადი ნაკადის გავლენით. ამ EMF-ის სიდიდე პირველად ასოცირებული იყო ცვლილების სიჩქარესთან. ფარადეის მიერ მაგნიტური ინდუქციის ნაკადი

დეფ-ე"> ფარადეის კანონი

კანონში მინუს ნიშანი ნიშნავსრომ ინდუქციის ემფს ყოველთვის აქვს ისეთი მიმართულება, რომ ერევა მის გამომწვევ მიზეზში. ეს წესი დაადგინა პეტერბურგელმა პროფესორმა ე.ხ. ლენცი.

თუ გავითვალისწინებთ მაგნიტურ ნაკადს, ფორმულა არის" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/108-2.gif" border="0" align="absmiddle" alt= "(! LANG:(ნახ. 52, ბ), ან მის საპირისპიროდ მიმართული, თუ ის ზრდის ნიშანს "\u003e B. მაგნიტური ინდუქციის ნაკადი S არეზე, ჩარჩოთი შემოსაზღვრული, უდრის

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/109-1.gif" border="0" align="absmiddle" alt="კუთხე ნორმალურ ჩარჩოსა და B ვექტორს შორის იცვლება

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/109-3.gif" border="0" align="absmiddle" alt="ფარადეის კანონის მიხედვით (12.1), ჩარჩოში ცვალებადი დინების დროს მასში წარმოიქმნება ინდუქციური დენი, რომელიც დროთა განმავლობაში შეიცვლება ჩარჩოს ბრუნვის სიჩქარის ფორმულის ტოლი სიხშირით "src="http://hi-edu. ru/e-books/xbook785 /files/109-4.gif" border="0" align="absmiddle" alt="

როგორც ხედავთ, ინდუქციური EMF იცვლება ჰარმონიული კანონის მიხედვით სიხშირის ფორმულით alt="EMF-ის მიღება მაგნიტურ ველში ხვეულის ბრუნვისას ეფუძნება ალტერნატორის მუშაობას.

წარმოშობის მექანიზმი ინდუქციური დენი მოძრავ გამტარშიშეიძლება აიხსნას ლორენცის ძალის F = qvB გამოყენებით.

ლორენცის ძალის მოქმედებით, მუხტები გამოყოფილია: დადებითი გროვდება გამტარის ერთ ბოლოში, უარყოფითი - მეორეზე (სურ. 53). ეს მუხტები ქმნიან ელექტროსტატიკური კულონის ველს გამტარის შიგნით. თუ გამტარი ღიაა, მაშინ მუხტების მოძრაობა ლორენცის ძალის გავლენით მოხდება მანამ, სანამ ელექტრული ძალა არ დააბალანსებს ლორენცის ძალას. ლორენცის ძალის მოქმედება რაღაც ელექტრული ველის მოქმედების მსგავსია, ეს ველი არის გარე ველი.

EMF ინდუქციის წარმოქმნა ასევე შესაძლებელია ფიქსირებულ წრეში, რომელიც მდებარეობს ალტერნატიულ მაგნიტურ ველში.როგორია ამ შემთხვევაში გარე ძალები (არაელექტროსტატიკური წარმოშობის)?

მაქსველმა წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომ ნებისმიერი ალტერნატიული მაგნიტური ველი აღაგზნებს ელექტრულ ველს მიმდებარე სივრცეში, რაც არის წრეში ინდუქციური დენის მიზეზი.ეს ველი ხასიათდება ინტენსივობით (ინდექსი მიუთითებს ამ ველის მიზეზზე - მაგნიტურ ველზე).

ამ ელექტრული ველის ცირკულაცია, რომელიც აღინიშნება "> L არ არის ნულის ტოლი:

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/111-1.gif" border="0" align="absmiddle" alt="

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/111-2.gif" border="0" align="absmiddle" alt="

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/111-5.gif" border="0" align="absmiddle" alt="არის B ინდუქციის ნაწილობრივი წარმოებული დროის მიმართ.

ელექტროსტატიკური ველისთვისმონიშნე "> Q ) ნებისმიერი დახურული კონტურის გასწვრივ ცირკულაცია ნულის ტოლია:

def-e">პოტენციალი.

ელექტრული ველი განისაზღვრება, როგორც მორევი, რომლისთვისაც დახურული მარყუჟის L-ის გასწვრივ მიმოქცევა არ არის ნულის ტოლი:

მონიშნეთ "> I (t), შემდეგ ის ქმნის მაგნიტურ ველს ინდუქციით B (t) და, შესაბამისად, ნაკადის ფორმულა" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/112. gif" border="0" align="absmiddle" alt="

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენს, რომელიც გამოწვეულია დენის ცვლილებით თავად წრედში, ეწოდება თვითინდუქცია. მისი ძირეული მიზეზი არის მარყუჟში დენის ცვლილება, რომლის გაზომვა უფრო ადვილია, ვიდრე მაგნიტური ნაკადის ცვლილება.

წრედზე გადაჭიმული ზედაპირის ნებისმიერ წერტილში, ინდუქციური dB პროპორციულია წრედის დენისა. თუ იგი ინტეგრირებულია მთელ ზედაპირზე, მაშინ ჯამური მაგნიტური ნაკადის ნიშანი "> I

მარკ ">L - მარყუჟის ინდუქციურობა, პროპორციულობის ფაქტორი, მარყუჟის კონფიგურაციის მიხედვით.

ინდუქციურობა გვიჩვენებს, თუ რა სახის მაგნიტური ნაკადი გადის მიკროსქემით დაფარულ ზედაპირზე, მასში დენის სიმძლავრე 1 A. მისი ერთეულია Wb/A, რომელსაც ჰენრი (Hn) ჰქვია.

თუ კონტურს აქვს რთული ფორმა, მაგალითად, შეიცავს რამდენიმე შემობრუნებას, მაშინ "> ნაკადის კავშირის განსაზღვრის ნაცვლად, ფორმულა" src = "http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/112- 4.gif" border ="0" align="absmiddle" alt="

გამოთქმა მოქმედებს L = const-ისთვის.

L-ის კიდევ ერთი განმარტება აქედან გამომდინარეობს (პრაქტიკაში უფრო მნიშვნელოვანია): ინდუქციურობა გვიჩვენებს რა თვითინდუქციური EMF ხდება წრედში, თუ მასში მიმდინარე სიძლიერის ცვლილების სიჩქარეა 1 ა/წმ.

სოლენოიდისთვის, მაგნიტური ნაკადი ერთ შემობრუნებაზე აღინიშნება "> სოლენოიდის N ბრუნი (ნაკადის კავშირი),

mark">V =Sl - სოლენოიდის მოცულობა.

ამ გამოთქმის (12.4)-თან შედარება, მივიღებთ

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/mu.gif" border="0" align="absmiddle" alt=".

მაგნიტური ნაკადი ზედაპირის მეშვეობით, რომელიც დაფარულია კონტურით 2, შეიძლება შეიქმნას დენით

აღნიშნეთ ფორმულა" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/113.gif" border="0" align="absmiddle" alt="

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/I1.gif" border="0" align="absmiddle" alt="იცვლება, შემდეგ მე-2 წრეში ინდუცირებულია ორმხრივი ინდუქციის EMF

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/I2.gif" border="0" align="absmiddle" alt="არსებობს ორმხრივი ინდუქციის ემფ

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/113-3.gif" border="0" align="absmiddle" alt=" - სქემების ურთიერთ ინდუქციურობა,ისინი დამოკიდებულნი არიან გეომეტრიულ ფორმაზე, ზომაზე, კონტურების ურთიერთგანლაგებაზე და საშუალების მაგნიტურ გამტარიანობაზე.

გამოთვალეთ საერთოზე დახვეული ორი ხვეულის ურთიერთინდუქციურობა ტოროიდული ბირთვი(სურ. 55). ფუკოს დენები, ან მორევის დინებები.

ელექტრომაგნიტის პოლუსებს შორის რხევადი მძიმე ლითონის ფირფიტა ჩერდება, თუ ჩართულია პირდაპირი დენი, რომელიც კვებავს ელექტრომაგნიტს. მთელი მისი ენერგია გარდაიქმნება სითბოდ, რომელიც გამოიყოფა ფუკოს დენებისაგან. ფიქსირებულ ფირფიტაში დენები არ არის.

მორევის დენები შეიძლება მნიშვნელოვნად შესუსტდეს, თუ ფირფიტაზე გაკეთდება ჭრილობები, რომლებიც ზრდის მის წინააღმდეგობას. ტრანსფორმატორების მყარ ბირთვებში, ელექტროძრავებში, რომლებიც მუშაობენ ალტერნატიულ დენზე, ფუკოს დენები გამოყოფენ სითბოს მნიშვნელოვან რაოდენობას. ამრიგად, ბირთვები მზადდება დაწყობილი, შედგენილია მათ დიელექტრიკული ფენით გამოყოფილი თხელი ფირფიტებისგან.

ფუკოს ინდუქციური დენების წარმოქმნის ფენომენი საფუძვლად უდევს ინდუქციური ღუმელების მუშაობას, რაც იძლევა ლითონების გაცხელების საშუალებას დნობის წერტილამდე.

ფუკოს დენები ემორჩილება ლენცის წესს: მათი მაგნიტური ველი მიმართულია ისე, რომ ეწინააღმდეგება მაგნიტური ნაკადის ცვლილებას, რომელიც იწვევს მორევის დენებს. ეს ფაქტი გამოიყენება სხვადასხვა მოწყობილობების მოძრავი ნაწილების დასამშვიდებლად (დემპინგი).

მორევის დენები ასევე წარმოიქმნება სადენებში, რომლებშიც ალტერნატიული ელექტრული დენი მიედინება. მორევის დენების მიმართულება ისეთია, რომ ისინი ეწინააღმდეგებიან დირიჟორში პირველადი დენის ცვლილებას. ამრიგად, ალტერნატიული დენი არათანაბრად ნაწილდება მავთულის ჯვარედინი მონაკვეთზე; ის, როგორც იქნა, იძულებით გამოდის გამტარის ზედაპირზე. მავთულის ზედაპირზე, დენის სიმკვრივე მაქსიმალურია, ხოლო დირიჟორის სიღრმეში ის მცირდება და აღწევს ყველაზე დაბალ მნიშვნელობას მის ღერძზე. ამ ფენომენს კანის ეფექტი (კანი - კანი) ეწოდება. დენი კონცენტრირებულია გამტარის "კანში". ამიტომ, მაღალ სიხშირეებზე, არ არის საჭირო დიდი მონაკვეთის გამტარები: ერთი და იგივე, დენი შემოვა მხოლოდ ზედაპირულ ფენაში.

1831 წელს მაიკლ ფარადეიმ აღმოაჩინა, რომ დახურულ გამტარ წრეში, როდესაც მაგნიტური ველი იცვლება, წარმოიქმნება ელექტრული დენი, ე.წ. ინდუქცია.

ინდუქციური დენი ლითონის მავთულის ხვეულში წარმოიქმნება, როდესაც მაგნიტი ხვდება კოჭის შიგნით და როდესაც მაგნიტი ხვდება კოჭიდან, ასევე როდესაც დენის სიძლიერე იცვლება მეორე ხვეულში, რომლის მაგნიტური ველი შეაღწევს პირველ ხვეულს. .

დახურულ გამტარ წრეში ელექტრული დენის წარმოქმნის ფენომენს წრეში შეღწევის მაგნიტური ველის ცვლილებებით ეწოდება ელექტრომაგნიტური ინდუქცია. ელექტრული დენის გამოჩენა დახურულ წრეში მაგნიტური ველის ცვლილებებით, რომელიც შეაღწევს წრედში, მიუთითებს წრეში არაელექტრული ბუნების გარე ძალების მოქმედებაზე ან გაჩენაზე. EMF ინდუქცია.

წრეში ინდუქციური დენის მიმართულება დამოკიდებულია იმაზე, იზრდება თუ მცირდება წრეში შემავალი მაგნიტური ნაკადი, აგრეთვე მაგნიტური ველის ინდუქციური ვექტორის მიმართულებაზე წრედთან მიმართებაში. წრეში ინდუქციური დენის მიმართულების განსაზღვრის ზოგადი წესი 1833 წელს დაადგინა ე.ხ.ლენცმა.

ლენცის წესის ვიზუალიზაცია შესაძლებელია მსუბუქი ალუმინის რგოლის გამოყენებით (ნახ. 11.1). გამოცდილება გვიჩვენებს, რომ როდესაც მუდმივი მაგნიტი შემოდის, რგოლი მისგან მოიგერიება, ხოლო ამოღებისას იგი იზიდავს მაგნიტს. ექსპერიმენტების შედეგი არ არის დამოკიდებული მაგნიტის პოლარობაზე.

მყარი რგოლის მოგერიება და მიზიდულობა აიხსნება რგოლში ინდუქციური დენის გაჩენით რგოლში მაგნიტური ნაკადის ცვლილებებით და მაგნიტური ველის მოქმედებით ინდუქციურ დენზე. როდესაც მაგნიტი რგოლში ჩადის, მასში ინდუქციურ დენს აქვს ისეთი მიმართულება, რომ ამ დენით შექმნილი მაგნიტური ველი ეწინააღმდეგება გარე მაგნიტურ ველს, ხოლო როდესაც მაგნიტი გამოდის, მასში ინდუქციური დენი აქვს ისეთი მიმართულება, რომ მისი მაგნიტური ველის ინდუქციური ვექტორი ემთხვევა მიმართულებით გარე ველის ინდუქციურ ვექტორს.

ლენცის წესი: დახურულ წრეში წარმოქმნილი ინდუქციური დენი თავისი მაგნიტური ველით ეწინააღმდეგება მაგნიტური ნაკადის ცვლილებას, რომლითაც ის გამოწვეულია.

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონი: ინდუქციური ემფ დახურულ მარყუჟში უდრის მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარის მოდულს მარყუჟით შემოსაზღვრულ ზედაპირზე:

ლენცის წესის გათვალისწინებით, ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონი იწერება შემდეგნაირად:

თუ მაგნიტური ნაკადის იდენტური ცვლილებები ხდება სერიასთან დაკავშირებულ სქემებში, მაშინ მათში ინდუქციური EMF უდრის ინდუქციური EMF-ის ჯამს თითოეულ წრეში. ამიტომ, კოჭში მაგნიტური ნაკადის შეცვლისას, რომელიც შედგება მავთულის იდენტური შემობრუნებები, მთლიანი ინდუქციური ემფ-ში ჯერ მეტი EMF ინდუქცია ერთ წრეში:

დახურულ წრეში ელექტრული დენის გაჩენა მიუთითებს იმაზე, რომ როდესაც წრეში შემავალი მაგნიტური ნაკადი იცვლება, ძალები მოქმედებს წრეში თავისუფალ ელექტრო მუხტებზე. მიკროსქემის მავთული უმოძრაოა, მასში თავისუფალი ელექტრული მუხტები შეიძლება ჩაითვალოს უმოძრაოდ. მხოლოდ ელექტრულ ველს შეუძლია იმოქმედოს სტაციონარული ელექტრულ მუხტებზე. ამიტომ, მიმდებარე სივრცეში მაგნიტური ველის ნებისმიერი ცვლილებისას წარმოიქმნება ელექტრული ველი. ეს ელექტრული ველი მოძრაობაში აყენებს თავისუფალ ელექტრულ მუხტს წრეში, ქმნის ინდუქციურ ელექტრულ დენს. ელექტრული ველი, რომელიც წარმოიქმნება მაგნიტური ველის ცვლილებისას, ეწოდება მორევის ელექტრული ველი.

მორევის ელექტრული ველის ძალების მუშაობა ელექტრული მუხტების მოძრაობაზე არის გარე ძალების მუშაობა, ინდუქციური EMF-ის წყარო.

მორევის ელექტრული ველი განსხვავდება ელექტროსტატიკურისგან იმით, რომ ის არ არის დაკავშირებული ელექტრულ მუხტებთან, მისი დაძაბულობის ხაზები არის დახურული ხაზები. მორევის ელექტრული ველის ძალების მუშაობა დახურული ხაზის გასწვრივ ელექტრული მუხტის მოძრაობის დროს შეიძლება განსხვავდებოდეს ნულიდან.

როგორ წარმოიქმნება ელექტრომოძრავი ძალა გამტარში, რომელიც მონაცვლეობით მაგნიტურ ველშია? რა არის მორევის ელექტრული ველი, მისი ბუნება და მიზეზები? რა არის ამ სფეროს ძირითადი თვისებები? ყველა ამ კითხვას და ბევრ სხვას გაეცემა პასუხი დღევანდელ გაკვეთილზე.

თემა: ელექტრომაგნიტური ინდუქცია

გაკვეთილი:მორევის ელექტრული ველი

შეგახსენებთ, რომ ლენცის წესი საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ ინდუქციური დენის მიმართულება ცვლადი ნაკადის მქონე გარე მაგნიტურ ველში მდებარე წრეში. ამ წესის საფუძველზე შესაძლებელი გახდა ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონის ფორმულირება.

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონი

როდესაც მიკროსქემის არეში შემავალი მაგნიტური ნაკადი იცვლება, ამ წრეში წარმოიქმნება ელექტრომამოძრავებელი ძალა, რომელიც რიცხობრივად უდრის მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარეს, აღებული მინუს ნიშნით.

როგორ ჩნდება ეს ელექტრომოძრავი ძალა? გამოდის, რომ EMF დირიჟორში, რომელიც მონაცვლეობით მაგნიტურ ველშია, დაკავშირებულია ახალი ობიექტის გაჩენასთან - მორევის ელექტრული ველი.

განიხილეთ გამოცდილება. არის სპილენძის მავთულის კოჭა, რომელშიც ჩასმულია რკინის ბირთვი, რათა გაიზარდოს კოჭის მაგნიტური ველი. კოჭა დაკავშირებულია დირიჟორების საშუალებით ალტერნატიული დენის წყაროსთან. ხის ძირზე მოთავსებულია მავთულის ხვეულიც. ამ კოჭას ელექტრო ნათურა უკავშირდება. მავთულის მასალა დაფარულია იზოლაციით. კოჭის საფუძველი დამზადებულია ხისგან, ანუ მასალისგან, რომელიც არ ატარებს ელექტროენერგიას. კოჭის ჩარჩო ასევე დამზადებულია ხისგან. ამრიგად, გამორიცხულია ნათურის კონტაქტის ნებისმიერი შესაძლებლობა დენის წყაროსთან დაკავშირებულ წრესთან. როდესაც წყარო დახურულია, ნათურა ანათებს, შესაბამისად, ხვეულში მიედინება ელექტრული დენი - რაც ნიშნავს, რომ ამ ხვეულში გარე ძალები მუშაობენ. აუცილებელია გაირკვეს, საიდან მოდის მესამე მხარის ძალები.

ხვეულის სიბრტყეში შემავალი მაგნიტური ველი არ შეიძლება გამოიწვიოს ელექტრული ველის გამოჩენა, რადგან მაგნიტური ველი მოქმედებს მხოლოდ მოძრავ მუხტებზე. ლითონების გამტარობის ელექტრონული თეორიის მიხედვით, მათ შიგნით არის ელექტრონები, რომლებსაც შეუძლიათ თავისუფლად გადაადგილება ბროლის გისოსში. თუმცა, ეს მოძრაობა გარე ელექტრული ველის არარსებობის შემთხვევაში შემთხვევითია. ასეთი შემთხვევითობა იწვევს იმ ფაქტს, რომ მაგნიტური ველის მთლიანი ეფექტი დენის მატარებელ გამტარზე ნულის ტოლია. ამგვარად, ელექტრომაგნიტური ველი განსხვავდება ელექტროსტატიკური ველისგან, რომელიც ასევე მოქმედებს სტაციონარული მუხტებზე. ასე რომ, ელექტრული ველი მოქმედებს მოძრავ და სტაციონალურ მუხტებზე. თუმცა, ადრე შესწავლილი ელექტრული ველი იქმნება მხოლოდ ელექტრული მუხტით. ინდუქციური დენი, თავის მხრივ, იქმნება ალტერნატიული მაგნიტური ველით.

დავუშვათ, რომ ელექტრონები გამტარში მოყვანილია მოწესრიგებულ მოძრაობაში რაიმე ახალი სახის ელექტრული ველით. და ეს ელექტრული ველი წარმოიქმნება არა ელექტრული მუხტით, არამედ ალტერნატიული მაგნიტური ველით. ფარადეიმ და მაქსველმა მსგავსი იდეა გაუჩნდა. ამ იდეაში მთავარი ის არის, რომ დროში ცვალებადი მაგნიტური ველი წარმოქმნის ელექტრულ ველს. მასში არსებული თავისუფალი ელექტრონების მქონე გამტარი შესაძლებელს ხდის ამ ველის აღმოჩენას. ეს ელექტრული ველი აყენებს ელექტრონებს დირიჟორში მოძრაობაში. ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი მოიცავს არა იმდენად ინდუქციური დენის გამოჩენას, არამედ ახალი სახის ელექტრული ველის გამოჩენას, რომელიც მოძრაობაში აყენებს ელექტრო მუხტს გამტარში (ნახ. 1).


მორევის ველი განსხვავდება სტატიკურისგან. ის არ წარმოიქმნება უმოძრაო მუხტებით, შესაბამისად, ამ ველის ინტენსივობის ხაზები არ შეიძლება დაიწყოს და დასრულდეს მუხტზე. კვლევის მიხედვით, მორევის ველის სიძლიერის ხაზები არის დახურული ხაზები, მაგნიტური ველის ინდუქციის ხაზების მსგავსი. მაშასადამე, ეს ელექტრული ველი არის მორევი - იგივეა, რაც მაგნიტური ველი.

მეორე თვისება ეხება ამ ახალი დარგის ძალების მუშაობას. ელექტროსტატიკური ველის შესწავლისას აღმოვაჩინეთ, რომ დახურულ მარყუჟში ელექტროსტატიკური ველის ძალების მუშაობა ნულის ტოლია. ვინაიდან, როდესაც მუხტი ერთი მიმართულებით მოძრაობს, გადაადგილება და მოქმედი ძალა თანამიმართულია და მუშაობა დადებითია, მაშინ როცა მუხტი მოძრაობს საპირისპირო მიმართულებით, მოძრაობა და მოქმედი ძალა საპირისპიროა მიმართული და მუშაობა უარყოფითია, მთლიანი სამუშაო იქნება ნული. მორევის ველის შემთხვევაში, დახურულ ციკლში შესრულებული სამუშაო იქნება ნულოვანი. ასე რომ, როდესაც მუხტი მოძრაობს ელექტრული ველის დახურულ ხაზზე, რომელსაც აქვს მორევის ხასიათი, სხვადასხვა მონაკვეთში მუშაობა შეინარჩუნებს მუდმივ ნიშანს, რადგან ტრაექტორიის სხვადასხვა მონაკვეთზე ძალა და გადაადგილება ინარჩუნებს ერთსა და იმავე მიმართულებას თითოეულთან მიმართებაში. სხვა. მორევის ელექტრული ველის ძალების მუშაობა მუხტის გადასატანად დახურულ მარყუჟზე არ არის ნულოვანი, შესაბამისად, მორევის ელექტრულ ველს შეუძლია ელექტრული დენი წარმოქმნას დახურულ მარყუჟში, რაც ემთხვევა ექსპერიმენტულ შედეგებს. მაშინ შეიძლება ითქვას, რომ მორევის ველიდან მუხტებზე მოქმედი ძალა უდრის გადატანილი მუხტის ნამრავლს და ამ ველის სიძლიერეს.

ეს ძალა არის გარე ძალა, რომელიც მუშაობს. ამ ძალის მუშაობა, რომელიც დაკავშირებულია გადაცემული მუხტის მნიშვნელობასთან, არის ინდუქციის EMF. მორევის ელექტრული ველის ინტენსივობის ვექტორის მიმართულება ინტენსივობის ხაზების თითოეულ წერტილში განისაზღვრება ლენცის წესით და ემთხვევა ინდუქციური დენის მიმართულებას.

ფიქსირებულ წრეში, რომელიც მდებარეობს ალტერნატიულ მაგნიტურ ველში, წარმოიქმნება ინდუქციური ელექტრული დენი. მაგნიტური ველი თავისთავად არ შეიძლება იყოს ზედმეტი ძალების წყარო, რადგან მას შეუძლია მხოლოდ მოწესრიგებული მოძრავი ელექტრო მუხტების მოქმედება. არ შეიძლება იყოს ელექტროსტატიკური ველი, რადგან ის წარმოიქმნება ფიქსირებული მუხტით. მას შემდეგ რაც ვივარაუდეთ, რომ დროში ცვალებადი მაგნიტური ველი წარმოქმნის ელექტრულ ველს, გავიგეთ, რომ ეს ცვლადი ველი მორევის ხასიათისაა, ანუ მისი ხაზები დახურულია. დახურულ მარყუჟში მორევის ელექტრული ველის მუშაობა ნულოვანია. მორევის ელექტრული ველის მხრიდან გადატანილ მუხტზე მოქმედი ძალა უდრის ამ გადატანილი მუხტის მნიშვნელობას, გამრავლებული მორევის ელექტრული ველის სიძლიერეზე. ეს ძალა არის მესამე მხარის ძალა, რომელიც იწვევს წრედში EMF-ის გაჩენას. ინდუქციის ელექტრომოძრავი ძალა, ანუ გარე ძალების მუშაობის თანაფარდობა გადაცემული მუხტის მნიშვნელობასთან, უდრის მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარეს, რომელიც აღებულია მინუს ნიშნით. მორევის ელექტრული ველის ინტენსივობის ვექტორის მიმართულება ინტენსივობის ხაზების თითოეულ წერტილში განისაზღვრება ლენცის წესით.

  1. კასიანოვი V.A., ფიზიკა მე-11 კლასი: სახელმძღვანელო. ზოგადი განათლებისთვის ინსტიტუტები. - მე-4 გამოცემა, სტერეოტიპი. - M.: Bustard, 2004. - 416გვ.: ავადმყოფი, 8გვ. პოლკოვნიკი მათ შორის
  2. Gendenstein L.E., Dick Yu.I., Physics 11. - M .: Mnemosyne.
  3. Tikhomirova S.A., Yarovsky B.M., Physics 11. - M.: Mnemosyne.
  1. ფიზიკის ელექტრონული სახელმძღვანელო ().
  2. მაგარი ფიზიკა ().
  3. Xvatit.com().
  1. როგორ ავხსნათ ის ფაქტი, რომ ელვისებური დარტყმა შეიძლება დნება დაუკრავენ, გამორთოს მგრძნობიარე ელექტრო მოწყობილობები და ნახევარგამტარული მოწყობილობები?
  2. * როდესაც რგოლი გაიხსნა ხვეულში, გაჩნდა 300 ვ-იანი თვითინდუქციის EMF. როგორია მორევის ელექტრული ველის ინტენსივობა კოჭის მოხვევებში, თუ მათი რიცხვი არის 800, ხოლო მოხვევის რადიუსი 4. სმ?

ელექტრული ველი, რომელიც წარმოიქმნება მაგნიტური ველის ცვლილებისას, აქვს სრულიად განსხვავებული სტრუქტურა, ვიდრე ელექტროსტატიკური. ის პირდაპირ არ არის დაკავშირებული ელექტრო მუხტებთან და მისი დაძაბულობის ხაზები არ შეიძლება დაიწყოს და დასრულდეს მათზე. ისინი, როგორც წესი, არ იწყება ან მთავრდება სადმე, მაგრამ არის დახურული ხაზები, მაგნიტური ველის ინდუქციის ხაზების მსგავსი. ეს არის ეგრეთ წოდებული მორევის ელექტრული ველი. შეიძლება გაჩნდეს კითხვა: სინამდვილეში რატომ ჰქვია ამ ველს ელექტრო? ყოველივე ამის შემდეგ, მას აქვს განსხვავებული წარმოშობა და განსხვავებული კონფიგურაცია, ვიდრე სტატიკური ელექტრული ველი. პასუხი მარტივია: მორევის ველი მოქმედებს მუხტზე ისევე, როგორც ელექტროსტატიკური და ჩვენ მივიჩნიეთ და ახლაც მიგვაჩნია ეს ველის მთავარ თვისებად. მუხტზე მოქმედი ძალა ჯერ კიდევ = qE,სად - მორევის ველის ინტენსივობა.

თუ მაგნიტური ნაკადი იქმნება ერთგვაროვანი მაგნიტური ველის მიერ, რომელიც კონცენტრირებულია გრძელ ვიწრო ცილინდრულ მილში r 0 რადიუსით (ნახ. 5.8), მაშინ სიმეტრიის გათვალისწინებით აშკარაა, რომ ელექტრული ველის სიძლიერის ხაზები დევს სიბრტყეზე პერპენდიკულარულად. ხაზები B და არის წრეები. ლენცის წესის შესაბამისად, მაგნიტური გაზრდით

დაძაბულობის E ინდუქციური ხაზები ქმნიან მარცხენა ხრახნს მაგნიტური ინდუქციის B მიმართულებით.

სტატიკური ან სტაციონარული ელექტრული ველისგან განსხვავებით, დახურულ გზაზე მორევის ველის მუშაობა ნულის ტოლი არ არის. მართლაც, როდესაც მუხტი მოძრაობს ელექტრული ველის სიძლიერის დახურული ხაზის გასწვრივ, ბილიკის ყველა მონაკვეთზე მუშაობას აქვს იგივე ნიშანი, რადგან ძალა და გადაადგილება ემთხვევა მიმართულებით. მორევის ელექტრული ველი, მაგნიტური ველის მსგავსად, არ არის პოტენციური.

მორევის ელექტრული ველის მუშაობა დახურული ფიქსირებული გამტარის გასწვრივ ერთი დადებითი მუხტის გადაადგილებისას რიცხობრივად უდრის ამ გამტარში ინდუქციური EMF-ს.

თუ ალტერნატიული დენი მიედინება ხვეულში, მაშინ იცვლება კოჭში შემავალი მაგნიტური ნაკადი. ამრიგად, ინდუქციის EMF ხდება იმავე გამტარში, რომლის მეშვეობითაც ალტერნატიული დენი მიედინება. ამ ფენომენს თვითინდუქცია ეწოდება.

თვითინდუქციით, გამტარი წრე ორმაგ როლს ასრულებს: მასში დენი მიედინება, რაც იწვევს ინდუქციას და მასში ჩნდება ინდუქციური EMF. ცვალებადი მაგნიტური ველი იწვევს EMF-ს იმ გამტარში, რომლის მეშვეობითაც დენი მიედინება, რაც ქმნის ამ ველს.

დენის აწევის მომენტში მორევის ელექტრული ველის ინტენსივობა, ლენცის წესის შესაბამისად, მიმართულია დენის წინააღმდეგ. ამიტომ, ამ მომენტში, მორევის ველი ხელს უშლის დენის აწევას. პირიქით, იმ მომენტში, როდესაც დენი მცირდება, მორევის ველი მხარს უჭერს მას.

ეს მივყავართ იმ ფაქტს, რომ როდესაც მუდმივი EMF-ის წყაროს შემცველი წრე იკეტება, დენის სიძლიერის გარკვეული მნიშვნელობა არ დგინდება დაუყოვნებლივ, არამედ თანდათანობით დროთა განმავლობაში (ნახ. 5.13). მეორეს მხრივ, როდესაც წყარო გამორთულია, დახურულ სქემებში დენი მყისიერად არ ჩერდება. თვითინდუქციის შედეგად მიღებული EMF შეიძლება აღემატებოდეს წყაროს EMF-ს, რადგან დენის და მისი მაგნიტური ველის ცვლილება ხდება ძალიან სწრაფად, როდესაც წყარო გამორთულია.

თვითინდუქციის ფენომენი შეიძლება შეინიშნოს მარტივ ექსპერიმენტებში. ნახაზი 5.14 გვიჩვენებს ორი იდენტური ნათურის პარალელურ კავშირს. ერთ-ერთი მათგანი წყაროს უკავშირდება რეზისტორის საშუალებით R,ხოლო მეორე სერიით ხვეულთან ერთად რკინის ბირთვით. როდესაც გასაღები დახურულია, პირველი ნათურა თითქმის მაშინვე ანათებს, ხოლო მეორე - შესამჩნევი დაგვიანებით. ამ ნათურის წრეში თვითინდუცირებული ემფ დიდია და დენი დაუყოვნებლივ არ აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას. თვითინდუქციის EMF-ის გამოჩენა გახსნისას შეიძლება დაფიქსირდეს ექსპერიმენტში სქემატურად ნაჩვენები ნახატზე 5.15. როცა გასაღები ხვდება ხვეულში ჩნდება თვითინდუქციის EMF, რომელიც ინარჩუნებს საწყის დენს. შედეგად, გახსნის მომენტში გალვანომეტრში (დატეხილი ისარი) მიედინება დენი, რომელიც მიმართულია საწყის დენის წინააღმდეგ გახსნამდე (მყარი ისარი). უფრო მეტიც, დენის სიძლიერე მიკროსქემის გახსნისას აღემატება გალვანომეტრში გამავალი დენის ძალას, როდესაც გასაღები დახურულია. ეს ნიშნავს, რომ EMF არის თვითინდუქციური ξ. მეტი ემფ ξ არისუჯრედის ბატარეები.

თვითინდუქციის ფენომენი მსგავსია ინერციის ფენომენის მექანიკაში. ასე რომ, ინერცია მივყავართ იმ ფაქტს, რომ ძალის მოქმედებით სხეული მყისიერად კი არ იძენს გარკვეულ სიჩქარეს, არამედ თანდათანობით. სხეულის მყისიერად შენელება შეუძლებელია, რაც არ უნდა დიდი იყოს დამუხრუჭების ძალა. ანალოგიურად, თვითინდუქციის გამო, როდესაც წრე დახურულია, დენის სიძლიერე დაუყოვნებლივ არ იძენს გარკვეულ მნიშვნელობას, მაგრამ თანდათან იზრდება. წყაროს გამორთვით, ჩვენ დაუყოვნებლივ არ ვწყვეტთ დენს. თვითინდუქცია ინარჩუნებს მას გარკვეული დროის განმავლობაში, მიუხედავად მიკროსქემის წინააღმდეგობის არსებობისა.

გარდა ამისა, სხეულის სიჩქარის გასაზრდელად, მექანიკის კანონების მიხედვით, უნდა გაკეთდეს მუშაობა. დამუხრუჭებისას სხეული თავად ასრულებს დადებით მუშაობას. ანალოგიურად, დენის შესაქმნელად საჭიროა მუშაობა მორევის ელექტრული ველის საწინააღმდეგოდ და როცა დენი ქრება, ეს ველი თავად აკეთებს დადებით მუშაობას.

ეს არ არის მხოლოდ ზედაპირული ანალოგია. მას აქვს ღრმა შინაგანი მნიშვნელობა. დენი ხომ მოძრავი დამუხტული ნაწილაკების ერთობლიობაა. ელექტრონების სიჩქარის მატებასთან ერთად, მათ მიერ შექმნილი მაგნიტური ველი იცვლება და წარმოქმნის მორევის ელექტრულ ველს, რომელიც მოქმედებს თავად ელექტრონებზე, რაც ხელს უშლის მათი სიჩქარის მყისიერ ზრდას გარე ძალის მოქმედებით. დამუხრუჭებისას, პირიქით, მორევის ველი ცდილობს შეინარჩუნოს ელექტრონის სიჩქარე მუდმივი (ლენცის წესი). ამრიგად, ელექტრონების ინერტულობა და, შესაბამისად, მათი მასა, ნაწილობრივ მაინც ელექტრომაგნიტური წარმოშობისაა. მასა არ შეიძლება იყოს მთლიანად ელექტრომაგნიტური, რადგან არის ელექტრულად ნეიტრალური ნაწილაკები, რომლებსაც აქვთ მასა (ნეიტრონები და ა.შ.)

ინდუქციურობა.

ნებისმიერ დახურულ წრეში დენის მიერ შექმნილი მაგნიტური ინდუქციის B მოდული დენის სიძლიერის პროპორციულია. ვინაიდან მაგნიტური ნაკადი F არის B-ის პროპორციული, მაშინ F ~ B ~ I.

ამიტომ შეიძლება იმის მტკიცება, რომ

სად - პროპორციულობის კოეფიციენტი გამტარ წრეში არსებულ დენსა და მის მიერ შექმნილ მაგნიტურ ნაკადს შორის, რომელიც აღწევს ამ წრეში. ღირებულება წრის ინდუქციურობას ან მის თვითინდუქციის კოეფიციენტს უწოდებენ.

ელექტრომაგნიტური ინდუქციისა და გამოხატვის კანონის გამოყენებით (5.7.1) ვიღებთ თანასწორობას:

(5.7.2)

ფორმულიდან (5.7.2) გამომდინარეობს, რომ ინდუქციურობა- ეს არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც რიცხობრივად უდრის თვითინდუქციის EMF-ს, რომელიც ჩნდება წრეში, როდესაც დენის სიძლიერე იცვლება 1 ა-ით 1 წმ.

ინდუქციურობა, ისევე როგორც ელექტრული ტევადობა, დამოკიდებულია გეომეტრიულ ფაქტორებზე: გამტარის ზომაზე და მის ფორმაზე, მაგრამ პირდაპირ არ არის დამოკიდებული დირიჟორში მიმდინარე სიძლიერეზე. გარდა

გამტარის გეომეტრია, ინდუქციურობა დამოკიდებულია იმ საშუალების მაგნიტურ თვისებებზე, რომელშიც მდებარეობს გამტარი.

SI ინდუქციურობის ერთეულს ჰენრი (H) ეწოდება. გამტარის ინდუქციურობა არის 1 გნ, თუ მასში, როდესაც მიმდინარე სიძლიერე იცვლება 1 ა უკან 1წ ხდება თვითინდუქციის EMF 1 V:

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კიდევ ერთი განსაკუთრებული შემთხვევა არის ორმხრივი ინდუქცია. ურთიერთ ინდუქცია ეწოდება ინდუქციური დენის გაჩენას დახურულ წრეში(კოჭი) მიმდებარე წრეში დენის სიძლიერის შეცვლისას(კოჭი). სქემები ფიქსირდება ერთმანეთთან შედარებით, როგორც, მაგალითად, ტრანსფორმატორის კოჭები.

რაოდენობრივად, ორმხრივი ინდუქცია ხასიათდება ორმხრივი ინდუქციის კოეფიციენტით, ანუ ორმხრივი ინდუქციით.

ნახაზი 5.16 გვიჩვენებს ორ წრეს. წრეში დენის სიძლიერის I 1 შეცვლისას 1 კონტურში 2 არის ინდუქციური დენი I 2 .

მაგნიტური ინდუქციის ფ 1.2 ნაკადი, რომელიც შექმნილია დენის მიერ პირველად წრეში და შეაღწევს მეორე წრედით შემოზღუდულ ზედაპირზე, პროპორციულია დენის სიძლიერის I 1-ის:

პროპორციულობის კოეფიციენტს L 1, 2 ეწოდება ურთიერთ ინდუქციურობა. მსგავსია ინდუქციური L.

ინდუქციური ემფ მეორე წრეში, ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონის მიხედვით, უდრის:

კოეფიციენტი L 1.2 განისაზღვრება ორივე სქემის გეომეტრიით, მათ შორის მანძილით, მათი ურთიერთგანლაგებით და გარემოს მაგნიტური თვისებებით. ურთიერთ ინდუქციურობა გამოხატულია 1,2, ისევე როგორც ინდუქციურობა L, ჰენრიში.

თუ დენის სიძლიერე იცვლება მეორე წრეში, მაშინ ინდუქციური EMF ხდება პირველ წრეში

როდესაც დირიჟორში იცვლება დენის სიძლიერე, ამ უკანასკნელში წარმოიქმნება მორევის ელექტრული ველი. ეს ველი ანელებს ელექტრონებს დენის გაზრდისას და აჩქარებს მათ დენის კლებისას.

დენის მაგნიტური ველის ენერგია.

როდესაც მუდმივი EMF წყაროს შემცველი წრე დახურულია, დენის წყაროს ენერგია თავდაპირველად იხარჯება დენის შექმნაზე, ანუ დირიჟორის ელექტრონების მოძრაობაში დაყენებაზე და დენთან დაკავშირებული მაგნიტური ველის ფორმირებაზე, ასევე ნაწილობრივ. გამტარის შიდა ენერგიის გაზრდაზე, ანუ მის გაცხელებაზე. დენის სიძლიერის მუდმივი მნიშვნელობის დადგენის შემდეგ, წყაროს ენერგია იხარჯება ექსკლუზიურად სითბოს გათავისუფლებაზე. მიმდინარე ენერგია არ იცვლება.

დენის შესაქმნელად საჭიროა ენერგიის დახარჯვა, ანუ სამუშაოს შესრულება. ეს აიხსნება იმით, რომ როდესაც წრე დახურულია, როდესაც დენი იწყებს მატებას, გამტარში ჩნდება მორევის ელექტრული ველი, რომელიც მოქმედებს იმ ელექტრული ველის წინააღმდეგ, რომელიც წარმოიქმნება დირიჟორში დენის წყაროს გამო. იმისათვის, რომ დენი გახდეს I-ის ტოლი, მიმდინარე წყარომ უნდა გააკეთოს მუშაობა მორევის ველის ძალების წინააღმდეგ. ეს სამუშაო მიდის დენის ენერგიის გაზრდაზე. მორევის ველი უარყოფითად მუშაობს.

როდესაც წრე იხსნება, დენი ქრება და მორევის ველი ასრულებს დადებით მუშაობას. დენის მიერ შენახული ენერგია თავისუფლდება. ეს გამოვლენილია მძლავრი ნაპერწკალით, რომელიც ჩნდება დიდი ინდუქციური წრედის გახსნისას.

დენის ენერგიის გამოხატვა, რომელიც მიედინება წრეში L ინდუქციით, შეიძლება დაიწეროს ინერციასა და თვითინდუქციას შორის ანალოგიის საფუძველზე.

თუ თვითინდუქცია ინერციის მსგავსია, მაშინ ინდუქციურობამ დენის შექმნის პროცესში უნდა შეასრულოს იგივე როლი, რაც მასას მექანიკაში სხეულის სიჩქარის გაზრდისას. ელექტროდინამიკაში სხეულის სიჩქარის როლს ასრულებს დენის ძალა I, როგორც სიდიდე, რომელიც ახასიათებს ელექტრული მუხტების მოძრაობას. თუ ასეა, მაშინ დენის W m ენერგია შეიძლება ჩაითვალოს სხეულის კინეტიკური ენერგიის მსგავს რაოდენობად. - მექანიკაში და ჩაწერეთ ფორმაში.

მაგნიტური ნაკადი Ф= BS cos . მიკროსქემის გავლით მაგნიტური ნაკადის ცვლილება შეიძლება მოხდეს: 1) დროში ცვალებად ველში მოთავსებული სტაციონარული გამტარი წრედის შემთხვევაში; 2) მაგნიტურ ველში მოძრავი გამტარის შემთხვევაში, რომელიც შეიძლება დროთა განმავლობაში არ შეიცვალოს. ინდუქციის EMF-ის მნიშვნელობა ორივე შემთხვევაში განისაზღვრება ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონით, მაგრამ ამ EMF-ის წარმოშობა განსხვავებულია.

ჯერ განვიხილოთ ინდუქციური დენის გაჩენის პირველი შემთხვევა. დროში ცვალებად ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში მოვათავსოთ მავთულის წრიული ხვეული r რადიუსით (ნახ. 2.8).

დაე, მაგნიტური ველის ინდუქცია გაიზარდოს, მაშინ მაგნიტური ნაკადი ხვეულით შემოსაზღვრულ ზედაპირზეც გაიზრდება დროთა განმავლობაში. ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონის მიხედვით, კოჭში ინდუქციური დენი გამოჩნდება. წრფივი კანონის მიხედვით მაგნიტური ველის ინდუქციის შეცვლისას ინდუქციური დენი მუდმივი იქნება.

რა ძალები აიძულებს მუხტებს გადაადგილდეს კოჭაში? თავად მაგნიტური ველი, რომელიც შეაღწევს ხვეულს, არ შეუძლია ამის გაკეთება, რადგან მაგნიტური ველი მოქმედებს ექსკლუზიურად მოძრავ მუხტებზე (ეს არის ის, რაც განსხვავდება ელექტრულისგან), ხოლო დირიჟორი მასში ელექტრონებით არის უმოძრაო.

გარდა მაგნიტური ველისა, მუხტებზე, როგორც მოძრავი, ისე სტაციონარული, ასევე მოქმედებს ელექტრული ველი. ყოველივე ამის შემდეგ, ის ველები, რომლებიც აქამდე იყო განხილული (ელექტროსტატიკური ან სტაციონარული) იქმნება ელექტრული მუხტებით, ხოლო ინდუქციური დენი ჩნდება ცვალებადი მაგნიტური ველის მოქმედების შედეგად. აქედან გამომდინარე, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ფიქსირებულ გამტარში ელექტრონები მოძრაობენ ელექტრული ველით და ეს ველი პირდაპირ წარმოიქმნება ცვალებადი მაგნიტური ველით. ეს ამტკიცებს ველის ახალ ფუნდამენტურ თვისებას: დროთა განმავლობაში, მაგნიტური ველი წარმოქმნის ელექტრულ ველს. ამ დასკვნამდე პირველი მივიდა ჯ.მაქსველი.

ახლა ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი ჩვენს წინაშე ახალი შუქით ჩნდება. მასში მთავარია მაგნიტური ველის მიერ ელექტრული ველის წარმოქმნის პროცესი. ამავდროულად, გამტარი მიკროსქემის არსებობა, როგორიცაა კოჭა, არ ცვლის პროცესის არსს. დირიჟორი თავისუფალი ელექტრონების (ან სხვა ნაწილაკების) მარაგით ასრულებს ინსტრუმენტის როლს: ის მხოლოდ საშუალებას გაძლევთ აღმოაჩინოთ წარმოქმნილი ელექტრული ველი.

ველი მოძრაობაში აყენებს ელექტრონებს და გამტარს და ამით ავლენს თავს. ფიქსირებულ გამტარში ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენის არსი მდგომარეობს არა იმდენად ინდუქციური დენის გამოჩენაში, არამედ ელექტრული ველის გამოჩენაში, რომელიც მოძრაობაში აყენებს ელექტრო მუხტებს.

ელექტრული ველი, რომელიც წარმოიქმნება მაგნიტური ველის ცვლილებისას, აქვს სრულიად განსხვავებული ბუნება, ვიდრე ელექტროსტატიკური.



ის პირდაპირ არ არის დაკავშირებული ელექტრო მუხტებთან და მისი დაძაბულობის ხაზები არ შეიძლება დაიწყოს და დასრულდეს მათზე. ისინი, როგორც წესი, არ იწყება და არ მთავრდება სადმე, მაგრამ არის დახურული ხაზები, მაგნიტური ველის ინდუქციის ხაზების მსგავსი. ეს ე.წ მორევის ელექტრული ველი(ნახ. 2.9).

რაც უფრო სწრაფად იცვლება მაგნიტური ინდუქცია, მით მეტია ელექტრული ველის სიძლიერე. ლენცის წესით, მაგნიტური ინდუქციის გაზრდით, ელექტრული ველის სიძლიერის ვექტორის მიმართულება ქმნის მარცხენა ხრახნს ვექტორის მიმართულებით. ეს ნიშნავს, რომ როდესაც მარცხენა ხრახნი ბრუნავს ელექტრული ველის სიძლიერის ხაზების მიმართულებით, ხრახნის ტრანსლაციის მოძრაობა ემთხვევა მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის მიმართულებას. პირიქით, როდესაც მაგნიტური ინდუქცია მცირდება, ინტენსივობის ვექტორის მიმართულება ქმნის მარჯვენა ხრახნს ვექტორის მიმართულებით.

დაძაბულობის ველის ხაზების მიმართულება ემთხვევა ინდუქციური დენის მიმართულებას. ძალა, რომელიც მოქმედებს მორევის ელექტრული ველის მხრიდან მუხტზე q (გარე ძალა) კვლავ = q-ის ტოლია. მაგრამ სტაციონარული ელექტრული ველის შემთხვევისგან განსხვავებით, მორევის ველის მუშაობა მუხტის q გადაადგილებისას დახურულ გზაზე არ არის ნულის ტოლი. მართლაც, როდესაც მუხტი მოძრაობს ელექტრული ველის სიძლიერის დახურული ხაზის გასწვრივ, ბილიკის ყველა მონაკვეთზე მუშაობას აქვს იგივე ნიშანი, რადგან ძალა და გადაადგილება ემთხვევა მიმართულებით. მორევის ელექტრული ველის მუშაობა დახურული ფიქსირებული გამტარის გასწვრივ ერთი დადებითი მუხტის გადაადგილებისას რიცხობრივად უდრის ამ გამტარში ინდუქციის EMF-ს.

ინდუქციური დენები მასიურ გამტარებლებში.ინდუქციური დენები განსაკუთრებით დიდ ციფრულ მნიშვნელობას აღწევს მასიურ გამტარებლებში, იმის გამო, რომ მათი წინააღმდეგობა მცირეა.

ასეთი დენები, რომელსაც ფრანგი ფიზიკოსის სახელით უწოდეს ფუკოს დენები, რომლებიც მათ სწავლობდა, შეიძლება გამოყენებულ იქნას გამტარების გასათბობად. ინდუქციური ღუმელების მოწყობილობა, მაგალითად, მიკროტალღური ღუმელები, რომლებიც გამოიყენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში, ეფუძნება ამ პრინციპს. ეს პრინციპი ასევე გამოიყენება ლითონების დნობისთვის. გარდა ამისა, ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი გამოიყენება ლითონის დეტექტორებში, რომლებიც დამონტაჟებულია საჰაერო ტერმინალების, თეატრების და ა.შ. შენობების შესასვლელებში.

თუმცა, ბევრ მოწყობილობაში, ფუკოს დენების გაჩენა იწვევს ენერგიის უსარგებლო და თუნდაც არასასურველ დანაკარგებს სითბოს გამომუშავებისთვის. ამიტომ ტრანსფორმატორების, ელექტროძრავების, გენერატორების და ა.შ რკინის ბირთვები მზადდება არა მყარი, არამედ ერთმანეთისგან იზოლირებული ცალკეული ფირფიტებისგან. ფირფიტების ზედაპირები უნდა იყოს პერპენდიკულარული მორევის ელექტრული ველის სიძლიერის ვექტორის მიმართულების მიმართ. ამ შემთხვევაში, ფირფიტების ელექტრული დენის წინააღმდეგობა იქნება მაქსიმალური, ხოლო სითბოს გამოყოფა მინიმალური.

ფერიტების გამოყენება.ელექტრონული მოწყობილობა მუშაობს ძალიან მაღალი სიხშირის რეგიონში (მილიონობით ვიბრაცია წამში). აქ ცალკეული ფირფიტებიდან ხვეული ბირთვების გამოყენება სასურველ ეფექტს აღარ იძლევა, ვინაიდან თითოეულ ფირფიტაში წარმოიქმნება დიდი ფუკოს დენები.

როდესაც ფერიტებში ხდება ხელახალი მაგნიტიზაცია, მორევი არ ხდება. შედეგად, ენერგიის დანაკარგები მათში სითბოს გამოყოფისთვის მინიმუმამდეა დაყვანილი. მაშასადამე, ფერიტებისგან მზადდება მაღალი სიხშირის ტრანსფორმატორების ბირთვები, ტრანზისტორების მაგნიტური ანტენები და ა.შ.. ფერიტის ბირთვები მზადდება საწყისი მასალების ფხვნილების ნარევიდან. ნარევი დაჭერით და ექვემდებარება მნიშვნელოვან სითბოს დამუშავებას.

ჩვეულებრივ ფერომაგნიტში მაგნიტური ველის სწრაფი ცვლილებით, წარმოიქმნება ინდუქციური დენები, რომელთა მაგნიტური ველი, ლენცის წესის შესაბამისად, ხელს უშლის მაგნიტური ნაკადის ცვლილებას კოჭის ბირთვში. ამის გამო, მაგნიტური ინდუქციის ნაკადი პრაქტიკულად არ იცვლება და ბირთვი არ მაგნიტირდება. ფერიტებში მორევის დინებები ძალიან მცირეა, ამიტომ მათი სწრაფად მაგნიტიზაცია შესაძლებელია.

კულონის პოტენციურ ელექტრულ ველთან ერთად არის მორევის ელექტრული ველი. ამ ველის ინტენსივობის ხაზები დახურულია. მორევის ველი წარმოიქმნება ცვალებადი მაგნიტური ველით.