Магнетизм

Электр жəне магнетизм
45
 
 
 
 
 
 
 
 
ӨЗАРА
 
ИНДУКЦИЯ
 
ҚҰБЫЛЫСЫН
 
ЗЕРТТЕУ
 
 
 
 
Жұмыстың
 
мақсаты
.
Каоксиалды
(
бір
өсті
) 
орналасқан
екі
катуш
-
кадағы
өзара
индукция
құбылысын
зерттеу
. 
Қысқаша
 
теориялық
 
мəліметтер
 
Бір
-
бірінен
қайсыбір
қашықтықта
орналасқан
екі
тогы
бар
сақиналар
қарастырайық
(1-
сурет
). 1-
ші
сақина
бойымен
1
I
ток
жүрген
кезде
ол
2-
сақинаның
жазықтығын
тесіп
өтетін
магнит
индукциясын
тудырады
(
B
) 

, 
ол
1
I
токқа
пропорционал
(
Фа
-
радей
тəжірибесі
): 
1
21
21
I
M


(1) 
 
1-
сурет
.
Тогы
бар
екі
сақинадағы
өзара
индукция
құбылысы
5

46
М
.
Қ
.
 Досболаев
21
M
– (
пропорционалдық
коэффициент
) 
контурлардың
өз
-
ара
индукция
немесе
контурлардың
өзара
индуктивтілік
коэф
-
фициенті
деп
аталады
. 
Ол
1 
жəне
2 
контурлардың
пішініне
, 
өзара
орналасуына
, 
сонымен
қатар
ортаның
магниттік
қасиетіне
де
тəуелді
. 
Бірінші
контурдағы
токты
өзгерткенде
екінші
контур
арқылы
өтетін
магнит
ағыны
өзгереді
, 
демек
, 
мұнда
өзара
индукцияның
электр
қозғаушы
күші
(
ЭҚК
) 
пайда
болады
: 
dt
dI
M
dt
d
1
21
21
2






,
(2)
бұл
формула
ферромагнит
өзекше
болмаған
жағдайда
дұрыс
. 
Егер
1 
жəне
2 
контурлардың
орнын
алмастырып
алдыңғы
қағидаларды
орындасақ
, 
онда
келесіні
аламыз
: 
dt
dI
M
dt
d
2
12
12
1






,
(3) 
яғни
өзара
индукция
коэффициенттерінің
тең
болатындығын
көрсетуге
болады
: 
12
21
M
M

(4) 
 
Өлшеу
 
əдісі
.
Берілген
жұмыста
екі
катушка
аралығындағы
өзара
индукция
коэффициенттері
зерттеледі
. 
Екінші
катушканы
бірінші
катушка
ішімен
оның
өсі
бойымен
жұмыс
құрылғы
-
сының
алдыңғы
бетінде
орналасқан
тартпа
көмегімен
жылжы
-
туға
болады
. 
Катушкалардың
біреуіне
PQ 
дыбыс
генораторы
арқылы
айнымалы
кернеумен
қоректендіріледі
, 
t
U
U

cos
0

.
(5) 

Электр жəне магнетизм
47
 
Кернеу
тізбектегі
R
кедергі
арқылы
беріледі
. 
Кернеудің
нақты
мəні
U
U
Н
2
0

сандық
вольтметр
көмегімен
өлше
-
неді
. 
R
кедергі
мəні
төмендегі
теңсіздік
орындалатындай
етіп
таңдалған
: 
2
2
1
2
1

L
R
R


, (6) 
мұндағы
1
L
– 
бірінші
катушканың
индуктивтілігі
, 
ал
1
R
– 
оның
активті
кедергісі
. 
Бұл
жағдайда
бірінші
катушка
арқылы
өтетін
ток
мынадай
формуламен
анықталады
: 
t
I
t
R
U
R
U
I


cos
cos
1
0
1



.
(7) 
Бірінші
катушкадағы
айнымалы
ток
екінші
катушкада
өзара
индукциялық
айнымалы
ЭҚК
-
ін
тудырады
: 
t
R
U
M
dt
dI
M



sin
0
21
1
21
2



.
(8) 
2

өлшеу
үшін
осциллограф
пайдаланылады
. 
Осы
кездегі
өзара
индукция
ЭҚК
-
нің
амплитудасы
төмендегідей
анықталады
: 
f
R
U
M
R
U
M






2
0
21
0
21
2
,
(9) 
мұндағы
f
– 
дыбыс
генераторының
жиілігі
. (9)-
өрнектен
:

48
М
.
Қ
.
 Досболаев
0
2
21
2
/
fU
R
M



. (10) 
Егер
1 
жəне
2-
катушкалардың
орындарын
алмастырсақ
, 
келесіні
аламыз
: 
0
1
12
2
/
fU
R
M



. (11) 
Катушкаларға
жалғанатын
осциллограф
пен
дыбыс
генера
-
торының
орындарын
алмастыру
үшін
1
S
жəне
2
S
ажыратып
-
қосқыш
кілттерді
бір
бағытқа
(
оңға
немесе
солға
) 
қарайтындай
етіп
орналастыру
керек
. 
 
 
Жұмысты
 
орындау
 
тəртібі
 
 
1-
тапсырма
.
21
M
жəне
12
M
өзара
индукция
коэффициент
-
терін
өлшеу
жəне
олардың
катушкалардың
өзара
орналасу
-
ларына
тəуелділігін
зерттеу
. 
1.
Генератордан
шығатын
сигнал
Н
U
кернеуі
мен
f
жиілігін
беріңіз
(
оқытушының
нұсқауы
бойынша
); 
бірінші
катушканы
1
S
көмегімен
генераторға
, 
ал
екінші
катушканы
2
S
көмегімен
осцилографқа
жалғаңыз
. 
2.
1-
қозғалмалы
катушканы
бір
шетіне
орналастырып
, 
қарама
-
қарсы
шеткі
жағына
қарай
10 
мм
қадаммен
жылжыта
отырып
, 2-
катушканың
тізбегіндегі
ЭҚК
мəндерін
1-
кестеге
енгізіңіз
.
3.
(10)-
формула
бойынша
21
M
мəнін
есептеңіз
. 
Алынған
мəліметтерді
1- 
кестеге
тіркеңіз
. 
4.
Енді
бірінші
катушканы
1
S
көмегімен
осцилографқа
, 
ал
екінші
катушканы
2
S
көмегімен
генераторға
жалғаңыз
, 
осылайша
, 2 
жəне
3-
бөлімдердегі
өлшеулер
мен
есептеулерді
қайталаңыз
. 

Электр жəне магнетизм
49
 
5.
21
M
жəне
12
M
-
ні
Z
координатасының
функциялары
ретінде
тəуелділік
қисықтарын
тұрғызыңыз
. 

1-
кесте
 

Э
U
…

f
… 
Z, 
мм
B
,
02

21
M
, 
Гн
B
,
01

12
M
, 
Гн
бөлігі
мəні
бөлігі
мəні
 
2-
тапсырма
.
Қоректендіру
кернеуінің
амплитудасының
əр
-
түрлі
мəндері
бойынша
21
M
өлшеу
. 
1.
Z
мəнін
50 
мм
-
ге
қойыңыз
(
осы
кезде
катушкалар
бірінің
ішіне
бірі
кіреді
). 
2.
Қоректендіру
генераторы
сигналының
жиілігін
Гц
f
4
10

деп
алып
, 0,5 
В
қадаммен
5
0

В
интервалында
1-
катушканың
тізбегінде
Н
U
кернеуінің
əртүрлі
мəндерінде
өзара
индук
-
цияның
ЭҚК
-
нің
02

амплитудасын
өлшеңіз
. 
3.
(10)-
формула
бойынша
21
M
-
ді
есептеңіз
, 
алынған
мəлі
-
меттерді
2-
кестеге
тіркеңіз
.
 
2-
кесте
 
Гц
f
4
10

O
м
R
4
10

Н
U
, 
В
02

, 
В
21
M
, 
Гн
 

50
М
.
Қ
.
 Досболаев
3-
тапсырма
.
Қоректендіру
көзі
сигналының
əртүрлі
жиілік
-
теріндегі
21
M
-
ді
өлшеу
. 
1.
Z
мəнін
50 
мм
-
ге
қойыңыз
. 
2.
Қоректендіру
генераторы
сигналының
кернеуін
B
U
Н
3

деп
алып
, 
дыбыс
генераторының
əртүрлі
жиілігіндегі
(5 – 20 
кГц
аралығында
10 
мəні
) 
өзара
индукция
ЭҚК
, 
02

амплитудасын
өлшеңіз
. 
3.
(10)-
формула
бойынша
21
M
-
ді
есептеңіз
. 
Алынған
мəліметтерді
3-
кестеге
енгізіңіз
. 
3-
кесте
 
B
U
Н
3

O
м
R
4
10

f
, 
Гц
02

, 
В
21
M
, 
Гн
4.
Алынған
21
M
мəндерінің
біреуі
үшін
абсолюттік
21
M

жəне
салыстырмалы
21
21
/
M
M

қателіктерді
есептеңіз
. 
5.
Орындалған
жұмыстар
бойынша
қорытынды
жазыңыз
. 
 
Өзін
-
өзі
 
тексеру
 
сұрақтары
: 
1.
Фарадейдің
электрмагниттік
заңын
жəне
Ленц
ережесін
тұжырымдаңыз
? 
2.
Өзара
индукция
құбылысының
мəні
неде
? 
3.
Екі
контурдың
өзара
индукция
ЭҚК
-
і
неге
тең
? 
4.
Өзара
индукция
коэффициенті
неге
тəуелді
? 
5.
Берілген
жұмыста
алынған
)
(
21
z
f
M

тəуелділік
графигін
түсіндіріңіз
. 
6.
Трансформатордың
жұмыс
істеу
принципін
түсіндіріңіз
. 

Электр жəне магнетизм
51
 
 
ЭЛЕКТРОНДАРДЫҢ
 
МЕТАЛДАН
 
ШЫҒУ
ЖҰМЫСЫН
 
АНЫҚТАУ
 
Жұмыстың
 
мақсаты
:
вакуумды
диодтың
вольтамперлік
сипат
-
тамасын
алу
. 
Жылу
энергиясының
, 
қанығу
тогы
тығыздығының
катод
температурасына
тəуелділігін
зерттеу
. 
Электронның
вольфрамнан
шығу
жұмысын
Ричардсондық
түзулер
əдісімен
анықтау
. 
Қысқаша
 
теориялық
 
мəліметтер
 
Металдардың
қасиеттері
көп
жағдайда
өткізгіш
, 
яғни
ме
-
талда
орын
ауыстыруға
қабілетті
электрондардың
күйімен
анық
-
талады
. 
Шектелген
металл
үшін
электронның
энергиясының
үлестірілуі
1-
суреттегі
энергетикалық
диаграммада
бейнеленген
. 
Нөлдік
энергия
үшін
мұнда
кинетикалық
энергиясы
нөлге
тең
болатын
металл
сыртындағы
еркін
электронның
энергиясы
алынады
. 
Үзік
сызықтармен
К
Т
0

болғандағы
бос
энергетикалық
деңгейлер
бейнеленген
. 
Электрондардың
энергетикалық
деңгей
-
лері
нəзік
көлденең
сызықтармен
бейнеленген
: 
олар
потенциал
-
дық
шұңқырдың
түбінен
бастап
F
E
энергияға
дейін
энергиялар
аралығын
құрайды
. 
F
E
– 
Ферми
энергиясы
, 
ол
– 
К
Т
0

болғандағы
электрон
ие
болатын
максимал
кинетикалық
энергия
. 
6

52
М
.
Қ
.
 Досболаев

жүктеу/скачать 3,9 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: