Физика және астрономия пәніне арналған Білім беру коды және бейіні: Мамандығы
Фарадей тәжірибелері.Электромагниттiк индукция заңы. Ленц ережесi
жүктеу/скачать 1,39 Mb.
|
Фарадей тәжірибелері.Электромагниттiк индукция заңы. Ленц ережесi.Фарадей тәжірибелерін демонстрациялап, түсініктеме беру. Фарадей заманында пайда болған токты бақылау үшін тангенс-гальванометрді пайдаланған. Ток жоқ кезде магнит тілі меридиан жазықтығында орналасады. Тангенс-гальванометрдің орамы арқылы ток жібергенде магнит тілі қайсыбір бұрышқа бұрылады. Осы бұрыштың тангенсі бойынша ердің магнит өрісінің индукциясын біле отырып, өткізгіштегі ток күшін табуға болады. Катушкаға магнитті енгізгенде, сосын оны суырып алғанда, гальванометр тілі ауытқиды. Магнитті сұғу және суыру кезіндегі тілдің қозғалыс бағыты қарама-қарсы. Бұл мндукция тогының бағыты өзгереді деген сөз. Тілдің ауытқуы магнитті енгізу және шығару жылдамдығы неғұрлым көп болса, соғұрлым үлкен. Сонымен қатар ток күшінің кіретін және шығаратын магниттер санына тура пропорционал болатыны анықталды. Егер магнитті катушкаға баяу енгізсек, онда ток күші магнитті кенеттен енгізгенге қарағанда аз болады. Жолақ магнитті тогы бар катушкамен алмастырсақ және бірінші катушканың ұштарын гальванометрге жалғап, екінші катушка арқылы ток жіберсек, онда токтың қосып ажыратқанда және реостат арқылы ток күшін арттырып-азайтқанда, гальванометрдің тілі ауытқиды. Токты қосқанда және ажыратқанда , катушкаларды жақындатқанда гальванометрдің тілі бір жаққа, ал токты ағытқан кезде немесе азайтқан кезде немесе катушкларды бір-бірінен алыстатқанда ол басқа жаққа ауытқиды. Электромагниттiк индукция құбылысы кезiнде тұйық контурда индукциялық токтың тууы бұл тiзбекте осы токты туғызатын индукция электр қозғаушы күшiнiң (ЭҚК) пайда болатындығының дәлелi. Электромагниттiк индукция заңы осы индукция ЭҚК-iнiң мәнiнiң неге байланысты болатындығын анықтайды. Бұл заңға сәйкес тұйық контурда пайда болатын индукция ЭҚК-i εi, сол тұйық контурмен қоршаған беттi тесiп өтетiн магнит ағынының өзгеру жылдамдығының терiс таңбамен алынған мәнiне тең, яғни
Бұл өрнектен контурды тесiп өтетiн магнит ағыны неғұрылым тез өзгерсе (артса немесе кемiсе) соғұрылым индукция ЭҚК-нiң модулi де үлкен болатындығы көрiнiп тұр. Ал электромагниттiк индукция құбылысы кезiнде контурда пайда болатын индукциялық токтың бағыты жөнiнде не айтуға болады ? Бұл токтың бағытын анықтауға мүмкiндiк беретiн жалпы ереженi 1833 жылы Э.Ленц ашқан. Осы ғалымның құрметiне Ленц ережесi деп аталған бұл тұжырым мынадай :Кез келген ток тәрiздi тұйық контурда пайда болатын индукциялық ток та өзiнiң маңында магнит өрiсiн туғызады. Индукциялық ток, әрқашанда өзi тудырып тұрған магнит өрiсi, сол токты тудырып тұрған магнит ағынының кез келген өзгерiсiне кедергi жасайтындай болып бағытталады. Электромагниттiк индукция заңының (1.4) өрнегiндегi минус таңбасы осы Ленц ережесiмен байланысты. Ленц ережесi электромагниттiк құбылыстардағы энергияның сақталу заңының салдары болып табылады. Мұны тұйық және тұйық емес (үзiгi бар) сақиналармен жасаған тәжiрибе айқын көрсетедi. Индукциялық токтың энергиясы өз кезегiнде өткiзгiштердi қыздыруға жұмсалуы, қозғалатын әртүрлi механизмдердiң механикалық энергиясына айналуы және энергияның басқа түрлерiне ауысуы мүмкiн. |