§3. Өздік индукция қүбылысы. Өздік индукциянын электр
қозғаушы күші.
Егер кандайда бір түйы қ контурда түрақсыз ток жүрсе, онда
оның туғызатын магнит өрісі де түрақты емес. Ендеше, осы токтың өз
контурымен қоршалған аудан арқылы өтетін магнит индукция ағыны
өзгереді. Осы — контурда электр козғаушы күші өнеді. Сөйтіп, кон-
&
турдағы токтың өзгерісі осы контурдьщ өзінде индукция электр
қозғаушы күшінің тууына себеп болады. Бүл қүбылыс өздік
индукция күбылысы деп атапады. Осы күбылыстын кейбір
ерекш еліктерін карастырайык.
1)Өздік индукция қүбылысының ерекше бір мысалы тұйыктау
және айыру экстратоктары болып табылады. Контурды тұйықтадык
дейік, мұның нәтижесінде контурда электр тогы жүре бастады. Осы
кезде токтың магнит өрісі өсе бастайды жэне сондықтан, контурмен
шектелген аудан арқылы өтетін магнит индукция ағыны да артады.
Л енц ережесі бойынша өтетін индукциялық ток алғашкы магнит
ағынының өсуін
теңгеретін индукция агынын туғызады. Ендеше,
алғашқы токтың магнит өрісіне кері бағытталған, магнит өрісін
туғызатын ток индукцияланады. Бүдан мынадай қорытынды
шығады:
302
И ндукцияланған ток тұйыктаған токка карсы бағытталған. Осы
кері бағыттағы индукция тоғы тұ й ы к т а у э к стр а то гы деп ат ал а д ы .
Тұйыктау экстратогы контурда жүріп жаткан токты кемітеді.
2)
Тізбекті
айырған
кезде
де
осыған
ұксас
кұбылыс
бакылаймыз. Егер контурдағы ток күші төмендей бастаса, онда бұл
кезде контурмен шектелген аудан аркылы өтетін магнит индукция
ағыны да кеми бастайды. Контурда, Ленц ережесі бойынша, кеміген
агынды көбейтетін индукция агынын туғызушы ток индукцияланады,
яғни негізгі токпен бағыттас ток индукцияланады. Бұл индукция тогы
айыру эксратогы деп аталады. Айыру экстра тогы негізгі токпен
бағытгас.
Айыру
экстратогын
мына
(60-суретте)
келтірілген схема аркылы бакылауға болады. В
батарея тогы А нүктесінде екі тармакка бөлінеді.
Оның бірі АСО үлкен өздік индукция тогын
беретін касиетпен сипатталады. Екінші АОО
тармағына О гальванометр косылады. АСӘ мен
АОӘ бөліктерде ток, тұтас стрелкамен көр-
“ $о_сур „
сеткендей, солдан оңға карай жүрсін дейік. Егер
К кілтті айырсак, онда А СЭ бөлікте алғашкы токпен бағыттас айыру
экстратогы пайда болады. Ол түгелмен тізбектің ООА бөлігі аркылы
түйыкталады, өйткені тізбектің баска белігі түйыкталмаған. Бұл ток
ООА бөлікте оңнан солға карай жүреді (пунктир стрелка). Оны
гальванометр стрелкасының алғашкыға карсы багытка бұрылуын
аңғарамыз.
Тәжірибенің
көрсетуіне
карағанда
эр
түрлі
формадағы
өткізгіштер эр түрлі өздік индукция кұбылысымен сипаттапады. Өздік
индукция кұбылысы эртүрлі болатын контур касиеті физикапык
шамамен сипатталады да, оны өздік индукция коэффициенті деп
атайды. Енді осы шаманың мағынасын түсіндірейік. Ол үшін / ток
жұріп тұрған кез келген тұйык контур алайық. Био-Савар-Лаплас заңы
бойынша, осы ток туғызған магнит өрісі жэне сондықган индукция
векторы эр нүктеде ток күшіне пропорционал болады. Ендеше, ток
контурмен шектелген ауданды тесіп өтетін Ф индукция ағыны / ток
күшіне пропорционал деген салдар шығады
Ф = и .
(181)
Мұндағы пропорционалдық коэффициент Ь контурдың өздік
индукция коэффициенті деп аталады. Осы (181) өрнектегі / ток
күшін 1-ге тең деп ұйғарайық, онда Ф = £ . Сонымен, егер контурмен
жүретін ток күші 1-ге тең болса, онда өздік индукция коэффициенті,
303
сан мәні жағынан, контурмен шектелген аудан аркылы өтетін магниг
индукция ағынына тең болатынын көреміз.
Өздік индукция электр козғаушы күшін е5і деп белгілесек, онда
(179) өрнекпен келетін жалпы индукция заңын пайдаланып былай
табамыз:
<ІФ
“
сН '
Мүнда, Ф-контурмен жүретін ток туғызған, сол контурдың өзі
арқылы өтетін магнит индукция ағыны. Өздік индукция түракты
болғанда Ф ағынның орнына (181) өрнек бойынша, өздік индукция
коэффициенті Ь мен 1 ток күші арқылы өрнектелген оның мәнін
қойып, мынаны табамыз:
% =
(182)
Бүл
катыс
өздік
индукция
коэффициентінің
тағы
бір
(динамикалық анықтамасын беруге мүмкіндік жасайды, басқаша
айтқанда, егер контурдағы ток күші уақыт бірлігі ішінде бірге өзгерсе,
онда контурдың өздік индукция коэффициенті, сан жағынан, осы
контурда пайда болған электр қозғаушы күшке тең.
Өздік
индукция
коэффициенті
тек
кана
контурдың
геометриялық формасымен және ол орналасқан ортаның қасиетімен
анықталады.
Әдетге өздік индукция коэффициентінің екі түрлі өлшем бірлігі
қолданылады:
А бсолю ттік э л е к т р о м а ғ н и т т ік С Г С М бірлігі. Мүнда (181)
өрнек бойынша контурдағы ток күші ІА-ге тең болғанда, одан өткен
индукция ағыны 1 мкс-ге тең контурдың өздік индукция коэф-
фициенті алынады. Өздік индукция коэффициентінің өлшемі БХЖ
бірлігінде генри деп а т а л а д ы . Контурдағы ток күші ІА-ге тең
болғанда, ол арқылы өткен индукция ағыны 1 вб=108 мкс тең болса,
осындай контурдың өздік индукция
коэффициенті
ген ри деп
аталынады.
Сонымен Ігн өздік индукцияның СГСМ бірлігінен неше есе
үлкен екндігін оңай анықтаймыз:
1гн*1 А = ІОР мкс.
(183)
Өздік индукцияның ІСГСМ бірлігі * ток күшінің ІСГСМ
бірлігі= Імкс. Егер ток күшінің ІС ГС М бірлігі=10А екенін ескерсек,
онда соңғы өрнекті былай кеш іріп жазамыз:
Өздік индукцияның ІС ГС М бірлігі*10А =1мкс
(184)
(183) пен (184) өрнектерді салыстырып мынаны табамыз:
Ігн =109 СГСМ
304
(182) катысты пайдаланып генрнге мынандай да аныктама
беруге болады:
Т о қ күш і 1 секундта 1 ам п ер ге өзгергенде, к онтурда 1 В өздік
и н д у к ц и я эл ектр қ озгауш ы күш і п ай д а болса, онда өздік инду-
к ц и я коэф ф ициенті 1 генрнге тең болады .
305
Қ ОЛДАН Ы Л ҒАН ӘДЕБИ ЕТТЕР
А) Қазақ тіліндегі әдебиеттер.
1. Абдуллаев Ж. Механикаға кіріспе. - Алматы: Мектеп, 1988. - 96
б.
2. Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы. - Алматы: Ана тілі, 1991. -
308 б.
3. Баимбетов Ф.Б., Рамазанов Т.С. - Электр және магнетизм. Оку
кұралы. Алматы «Қазак Университет», 1997.
4. Жұбанов М. Ф изиканың негізгі зандары. - Алматы: Мектеп,
1 9 8 9 .- 152 б.
5. Күлбеков М. Ж алпы физика курсы: М олекулалык физика жэне
термодинамика негіздері. - Алматы: Абай атындағы Алматы
мемелекеттік университеті, 1 9 9 3 ,- 135 б.
6. Қайырбаев Қ.Қ. Квантгык механика негіздері. -П авлодар, 2005.
- 1 4 0 б.
7. Қайырбаев Қ.Қ. Классикалык механика негіздері. - Павлодар,
2 0 0 5 .- 170 б.
8. Нүрсұлжанов О.С. Атомдык физика. — Алматы: Рауан, 1990.
9. Болатбеков П. Оптика. - Алматы: М ектеп, 1981. - 296 б.
Ю.Савельев И.В. Жалпы физика курсы:
1 том. Механика.
Тербелістер мен толкындар. М олекулалык физика. - Алматы:
Мектеп, 1977. - 508 б.
И .С авельев И.В. Жалпы физика курсы: 2 том. Электр.-Алматы:
Мектеп, 1977 - 422 б.
12.Тобаяков Ж. Электр жэне магнетизм. - Алматы: Мектеп, 1988. -
136 б.
13.Фриш
С.Э., Тиморева А.В. Ж алпы физика курсы: 1 том.
Механиканың физикапык негіздері.
Молекулапык физика.
Тербелістер жэне толкындар. - Алматы: Мектеп, 1971. - 500 б.
Н .Ф риш С.Э., Тиморева А.В. Ж алпы физика курсы: 2 том.
Электрлік жэне электромагниттік кұбылыстар. - Алматы:
Мектеп, 1970. - 522 б.
306
Б) О ры с тіліндегі әдебиеттер.
1. Калашников С.Г. Электричество: Учебное пособие. - М.: Наука,
1 9 8 5 ,-5 9 2 с.
2. Каметоевский Н.И. Волновая оптика: 2-е изд., исправленное и
дополненное - М.: Высшая школа, 1978. - 384 с.
3. Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика: Учебное
пособие для вузов. - М .: Наука, 1 9 7 6 .-4 8 0 с.
4. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. - М.: Наука, 1978.
5. Ландсберг Г.С. Оптика. - М.: Наука, 1976.
6. М атвеев А.Н. М еханика и теория относительности: Учебное
пособие - М.: Высшая школа, 1986. - 415 с.
7. М атвеев А.Н. Молекулярная физика: Учебное пособие. - М.:
Высшая школа, 1 9 8 1 .-4 0 0 с.
8. М атвеев А.Н. Оптика: Учебное пособие. - М.: Высшая школа,
1 9 8 5 .-3 5 1 с.
9. М атвеев А.Н. Электричество и магнетизм: Учебное пособие. -
М.: Высшая школа, 1983. - 463 с.
Ю .Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика. Учебник. 4-е
изд., переработанное и дополненное. - М.: Энергоатомиздат.
1983, т.2.
П .П оль Р.В. М еханика. Акустика. Учение о теплоте: пер. с
немецкого. - М.: Наука, 1971. - 480 с.
12.Поль Р.В. Оптика. Атомная физика: пер.с немецкого. - М.:
Наука, 1966. - 552 с.
13.Савельев И.В. Курс общей физики: Учебное пособие. В 3-х т.
Т.1. Механика. Молекулярная физика. - М.: Наука, 1986. - 432
с.
14.Савельев И.В. Курс общей физики: Учебное пособие. В 3-х т.
Т.2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. - М.: Наука,
1 9 8 8 .-4 9 6 с.
15.Савельев И.В. Курс общей физики: Учебное пособие. В 3-х т.
Т.З. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела.
Физика атомного ядра и элементарных частиц. - М.: Наука,
1 9 8 7 .-3 2 0 с.
16.Сартевский А.М. Оптика. - Минск: издательство Университет,
т. 1. 1984. т.2. 1986.
17.Сивухин
Д.В. Атомная и ядерная физика: Учебное пособие. В 2-
х ч., ч .І. Атомная физика. - М.: Наука, 1 9 8 6 .-4 1 6 с., ч.2.
18.Сивухин Д.В. Механика: Учебное пособие для вузов. - М.:
Наука, 1989. - 576 с. - /Общий курс физики; т.1/
307
19.Сивухин Д.В. Оптика: Учебное пособие для вузов. - М.: Наука,
1980. - 752 с. - /Общий курс физики; т.4./
20.Сивухин Д.В. Термодинамика и молекулярная физика: Учебное
пособие для вузов. - М.: Наука, 1990. - 592 с. - /Общ ий курс
физики; т.2/.
21.Сивухин Д.В. Электричество: Учебное пособие. - М.: Наука,
1983. - 688 с. - /О бщ ий курс физики; т.З/.
22.Стрелков С.П. Механика. Учебное пособие - М.: Наука, 1975. -
559 с.
23.Ш ироков Ю.М., Ю дин К.П. Ядерная физика: Учебное пособие.
- М.: Наука, 1 9 8 0 .-7 2 7 с.
24.Ш польский А.В. Атомная физика: Учебное пособие. - В 2-х т. -
М.: Наука, 1984.
25.Яковлев
В.Ф. Курс физики: Теплота и молекулярная физика. -
Учебное пособие для педагогических институтов. - М.:
Просвещение, 1976. - 320 с.
308
МАЗМҮНЫ
К І Р І С П Е ........................................................................................................................ 3
I Б Ө Л І М
М Е Х А Н И К А Н Ы Ң Ф И З И К А Л Ы Қ Н Е Г ІЗ Д Е Р І
К І Р І С П Е ........................................................................................................................ 5
I Т А Р А У . М А Т Е Р И Я Л Ы Қ Н Ү К Т Е Н ІҢ К И Н Е М А Т И К А С Ы
§ 1
М еханикада қарасты ры латы н денелер модель. С анақ ж ү й е с і....... 6
§2 Қ озғалы с заң ц ары д раектория, ж ол, орын а у ы с т ы р у .......................... 7
§3 Ж ы лд ам ды қ ж эне үдеу в е к т о р л а р ы ........................................................... 8
§4 Бір қалы пты ж эне бір қалы пты айны малы түзу сы зы қты
қ о зға л ы с т а р ....................................................................................................... 10
§5 Қ исы қ сы зы қты қозғалы с. Қ озғалы старды ң тәуелсіздік
п р и н ц и п і............................................................................................................. 12
§6 К оординаталар мен ж ы лдам ды қтар үш ін Галилейдің
т ү р л е н д ір у л е р і..................................................................................................16
§7 Ү зы нды қ, м асса ж әне уақы т эталондары . БХ Ж -ж үйесі ...................17
§8 А йналмалы қозғалыс. Ш еңбер бойы мен бір қалыпты
айналмалы қозғалы с ......................................................................................19
§9 Тербелм елі қ о зғ а л ы с ......................................................................................21
§ 10 Гарм ониялы қ тербелістер.
Т ербелістің амплитудасы, жиілігі ж эне фазасы ................................. 22
§ 11 А йны м алы ж әне тербелм елі қозғалы стар арасы ндағы
байланы с. В екторлы қ д и а г р а м м а .............................................................26
§ 12 Бірдей ж әне эр түрлі ж иілігі бар бір бағыттағы гарм ониялы қ
тербелістерді қосу. С оғу ............................................................................. 27
§ 13 Ө зара перпендикуляр тербелістерді қосу.
Л иссаж у ф и г у р а л а р ы .................................................................................... 28
I I Т А Р А У . М А Т Е Р И Я Л Ы Қ Н Ү К Т Е Н ІҢ Д И Н А М И К А С Ы
§ 1 Ф ундам ентальды қ өзара әсер. К үш , м а с с а ........................................... 32
§2 И нерциялы қ санақ ж үйесі Г алилейдің салы сты рм алы лы қ
п р и н ц и п і............................................................................................................ 33
§3 Н ью тонны ң бірінш і з а ң ы ............................................................................35
§4 Н ью тонны ң екінш і заңы . И мпульс ......................................................... 35
§5 Н ью тонны ң үш інш і заңы. И мпульстің сақталу заңы ...................... 37
§6
М атери ялы қ нүктенің им пульс моменті, күш м оменті, күш
и м п у л ь с і............................................................................................................. 39
§7
М ехан и к ад а қарасты ры латы н күштер ................................................... 40
§8
Ж үм ы с ж эне қ у а т .......................................................................................... 42
§9
К үш тердің потенциал өрісі. Консервативтік жэне
консервативтік ем ес к ү ш т е р .......................................................................44
§10 К и н ети калы қ ж эне потенциялы қ энергия.
П отенциялы қ энергия мен күш арасы ндағы байланы с .................... 45
§ 11 П отенциялд ы күш өрісіндегі м атериялы қ нүктенің толы қ
эн ерги ясы н ы ң с а қ г а л у ы ................................................................................48
I I I Т А Р А У . Қ А Т Т Ы Д Е Н Е М Е Х А Н И К А С Ы .
§1
Қ атты ден ен і м атериялы қ нүктелер ж үйесі ретінде қарастыру.
А б со л ю т қатты дене. Л ездік айналу о с ь т е р ............................................51
§2
Д ен ел ер д ің еркіндік дэреж елері туралы т ү с ін ік ..................................52
§3
Б екітілген ось төңірегіндегі айналыс, айналу оське қаты сты күш
м о м е н т і.................................................................................................................53
§4
Қ ос күш , қос күш тің моменті .....................................................................55
§5
Қ атты дененің инерция моменті мен импульс м о м е н т і....................56
§6
К ейбір денелердің инерция моменті. Ш тейнер т е о р е м а с ы .............59
§7
Қ атты д ен ен ің айналмалы қозғалысы үш ін Н ью тонны ң екінш і
заңы .......................................................................................................................61
§8
А й н алы стағы қатты дененің кинетикалы қ э н е р г и я с ы ...................... 62
§9
Қ атгы д ен ен ің тепе-теңдік ш арты. Тепе-теңдіктің т ү р л е р і.............65
IV Т А Р А У . С Е Р П ІМ Д І Л І К Д Е Ф О Р М А Ц И Я С Ы
§ 1
Қ атты д ен ел ердің серпім ділік қасиетгері. Гук заңы ......................... 66
§2
Ы ғы су деф орм ациясы . П уассон коэф ф ициенті....................................68
§3
С ерп ім д ілік тің ж әне беріктіктің шектері. П ластикалы қ
д е ф о р м ац и я .........................................................................................................69
§4
С ерп ім ді деф орм ацияланған дененің потенциялы қ энергиясы.
Э н ерги я т ы ғ ы з д ы ғ ы ........................................................................................71
V Т А Р А У . Ү Й К Е Л ІС К Ү Ш Т Е Р І Қ А Т Ы С А Т Ы Н Қ О З Ғ А Л Ы С
§1
Ү й кел іс күш тері ..............................................................................................73
§2
Қ үрғақ ү й келіс. Т ы ны ш ты қ ж эне сы рғанау үйкелістері ................. 73
§3
Т ү тқ ы р л ы қ үйкелісі ж эне ортаны ң кед ергісі.........................................75
§4 Ү й кел іс күш терін ің табиғатгағы м а ғ ы н а с ы .................. ...................... 76
310
VI ТАРАУ. БҮКІЛ ӘЛЕМДІК ТАРТЫЛЫС
§ 1
Н ью тонны ң бүкіл әлем дік тарты лы с заңы.
Т арты лы с түрақты сы ж әне оны аны қтау ............................................... 78
§2
А уы рлы қ күш і ж әне дене с а л м а ғ ы ...........................................................81
§3
А уы рлы қ күш інің географ иялы қ ендікке тәуелділігі ..................... 83
§4
А уы рлы қ (гравитациялы қ) және инерциялы қ м а с с а л а р ................. 84
§5
П ланеталарды ң қозгалы сы . К еплер з а ң д а р ы .......................................86
§6
Бірінш і ж эне екінш і косм осты қ ж ы лдам ды қтар ................................87
VII Т А Р А У . И Н Е Р Ц И Я Л Ы Қ Е М Е С С А Н А Қ Ж Ү Й Е С ІН Д Е Г І
Қ О З Ғ А Л Ы С (И Е С Ж )
§ 1
И нерция күш і ..................................................................................................90
§2
Ц ентрден тепкіш инерция к ү ш і................................................................92
§3
К ориолис к ү ш іт е р і.........................................................................................93
§4
И нерциялы ем ес санақ ж үйесіндегі дене қозгалы сы ны ң
ж алпы ж агдайы ............................................................................................... 96
§5
И нерциялы К ориолис күші пайда болатын қозгалы с
мы салдары . Ф уко м аятнигі ......................................................................... 99
II
Б Ө Л ІМ
М О Л Е К У Л А Л Ы Қ Ф И З И К А
Ж Ә Н Е Т Е Р М О Д И Н А М И К А Н Е Г ІЗ Д Е Р І.
Ү И І Т А Р А У . А Л Ғ А Ш Қ Ы Д Е Р Е К Т Е Р .
§ 1
М олекулалы қ ф изика пәні. М атериялы қ дененің м о д е л і........... 101
§2
Заттарды ң агрегатты қ күйлері ж әне олрды ң б е л г іл е р і................102
§3
Заттарды ң м олекулалы қ-кинетикалы қ теориясы н тэж ірибе
ж үзінде н е г із д е у ......................................................................................... 103
IX Т А Р А У . Г А З Д А Р Д Ы Ң М О Л Е К У Л А Л Ы Қ -
К И Н Е Т И К А Л Ы Қ Т Е О Р И Я С Ы Н Ы Ң
Н Е Г І З Г І М Ә С Е Л Е Л Е Р І.
§1
И деал газ. Қ ы с ы м .......................................................................................105
§2 Г аздарды ң кинетикалы қ теориясы ны ң негізгі үгы м дары .......... 106
§3
Газдарды ң кинетикалы қ теориясы ны ң негізгі теңцеуін қоры ты п
ш ы гару (қы сы м ү ш ін ) ............................................................................... 107
311
§4
Т ем пература. Т ем ператураны ң тэж ірибелік ж эне абсолю ттік
ш калалары . Т е р м о м е т р л е р .........................................................................114
§5
Газ з а ң д а р ы ..................................................................................................... 116
§6
И деал газ күйінің т е ң д е у і.......................................................................... 119
§7
И деал газды ң іш кі энергиясы. Э нергияны ң еркіндік
дәреж елеріне қарай таралу заңы ............................................................. 122
X Т А Р А У . М А К С В Е Л Л Ж Ә Н Е Б О Л Ь Ц М А Н Т А Р А Л У Л А Р Ы
§ 1
Газ м олекулалары ны ң жылдамдығы. Газ молекулалары ны ң
ж ы лдам ды қтары бойы нш а таралуы. М аксвелдік таралуды
қоры ты п ш ы ғару ..........................................................................................125
§2
Б аром етрлік ф орм ула ................................................................................. 127
§3
Больцм анны ң таралу заңы ........................................................................ 129
X I Т А Р А У . Т Е Р М О Д И Н А М И К А Н Ы Ң Б ІР ІН Ш І
Б А С Т А М А С Ы .
§ 1 Т ерм одинам ика зерттейтін негізгі м э с е л е л е р ....................................... 131
§2
Ж үм ы сты ж эне жы луды жүйелер арасы ндағы энергия алмасу
әдістері ретінде қарастыру. Берілген ж ылу мөлш ері мен
ж үм ы сты ң эквиваленттігі ...........................................................................132
§3
Т ерм одинам иканы ң бірінш і бастам асы ................................................. 135
§4
Э нергия сақталу заңы ны ң жалпы түж ы ры мдамасы . Бірінш і
түрдегі перпетуум м обиле ......................................................................... 138
§5
Г аздарды ң ж ы лу сы й ы м д ы л ы ғ ы ............................................................ 140
Достарыңызбен бөлісу: |