Магниттер және олардың қасиеттері
жүктеу/скачать 405,94 Kb.
|
дәріс 3
| Өзіндік индукция
Сым орамнан өтіп жатқан магниттік ағын өзгерген кезде, бұл орамда индукцияның Э. Қ. К-і туады. Осындай кұбылысты орамда жүріп жатқан ток шамасы жағынан немесе бағыты өзгерген жағ-дайда да бакылауға болады. Индукцияның электр қозғаушы күшінің осылай туу проңесін өзіндік индукция деп атайды. Өздік индукцияны, мысалы, токтың тізбегін ажыратқанда немесе тұйықтағанда да бакылауға болады. Ажырату сәтінде тізбектегі магниттік ағынның жоғалуына байланысты өздік индукция ЭҚК-і индукцияланып, ол токты өзгертпеуге тырысады. Тізбектеп жүріп жаткан ток арқылы пайда болатын магниттік ағын тұйықталу сә-тінде өседі де ал туған өздік индукцияның ЭҚК-і токтың артуына қарсылық жасайды. 20 Сурет - Өздік индукция ЭҚК-нің пайда болу сұлбасы Сонымен, тізбекті тұйықтағанда өздік индукция ЭҚК-нің қарсы әрекетінен ток лезде өзгеріп кетуі мүмкін емес, ал ажыратқанда тағы да өздік индукцияның ЭҚК-нің қарсы әрекетінен токтың тіз-бекбектегі жоғалуы лезде аяқталмайды, ол жәйлап жүреді. Өздік индукция құбылысы орамаларға ғана емес, сонымен қатар түзу өткізгіштерге де тән. Бұл жағдайда өздік индукция ЭҚК-і екі өткізгішпен немесе өткізгіш пен жермен, егер ол тізбектің эле-ментін құрса, шектелген контурда пайда болатын магнит өрісі арқылы туады. Екі түзу аб және вг өткізгіштер (20-сурет) Б батареясының тіз-бегіне К кілттің көмегімен қосылған деп алайық. Кілт К тұйықтал-ғанда тізбекте ток пайда болады. Кілт К тұйықталғаннан кейінгі бірінші сәттерде аб және вг өткізгіштерінен құралған контурды біртіндеп өсе түсетін магниттік ағын тесіп өтеді. Осы магниттік ағынның магниттік сызықтары (бұранда ережесі бойынша) кон-турдың ішінде суреттің жазықтығының арғы жағына бағытталып, ал контурдың сыртында — сурет жазықтығының артынан бері ба-ғытталады. Біртіндеп өсе бастаған магниттік ағын Ф-дің әсерінен тұйықталған тізбекте өздік индукция ЭҚК-і туады, ол бұранда тұткасының айналмалы қозғалысына қарсы бағытталады, яғни Б батарея тогының бағытына қарсы шығады. Егер тұйық өткізгіш бір орам сымнан құрылса, онда осы өткізгіштің контурынан өтетін магниттік ағын Ф тұрақты магниттік өтімділік кезінде өткізгіш арқылы жүріп жаткан ток I-ге пропорционал. Пропорционалдық коэффициентін L әрпімен белгілеп, мынандай теңдеу жаза аламыз: Ф = LI (2.26) немесе а = Ф/І (2.27) мұндағы L — берілген өткізгіштің индуктивтігі. Егер біз қарастырып отырған тұйық өткізгіш бір орамнан тұрмай, дәл сол магниттік ағын Ф-ді қамтитын бірнеше w орамдардан құрылған орамадан тұрса, онда мұндай ораманың индуктивтігі L=wФ/I=ψ/I (2.28) мұндағы ψ=wФ— ағын тұтасуы. Индуктивтіктің өлшемі болып генри (Гн) алынады. Бір генри-тізбектегі ток 1 секунд ішінде 1 амперге бірқалыпты өзгерген кезде 1 вольтка тең өздік индукция ЭҚК-і индукцияланатын тізбектің индуктивтігі. Егер L индуктивтігі бар тізбекте Δt уақыт арасында ток ΔI шамасына өзгерсе, онда мұндай тізбекте е= - LΔI/Δt (2.29) өздік индукция ЭҚК-і туады. Бұл формуладағы теріс таңба белгісі токтың мәні азайғанда (ΔI өсімшесі — теріс шама) өздік индукция ЭҚК-і оң болатынын көрсетеді және керісінше. F = wI магниттік қозғаушы күшін магнит өрісін қоздырады ол өзінің жолында мынадай магнит кедергісін кездестіреді, R =l/µ S (2.30) мұндағы l — магнит жолының ұзындығы; S — осы жолдыц қимасы м2; µ —магниттік ағын тұйықталатын ортаның абсолют магнитік өтімділігі. Электр тізбегі сиякты магнит тізбегі үшін Ом заңын мынандай түрде бейнелеуге болады: Ф = F/Rм = wI/RM (2.31) және ψ = wФ = w2/Rм (2.32) Сондықтан да, индуктивтік L = ψ/I= w2//Rм = µ Sw2/l (2.33) Орауыштың магнит тізбегі орауыштың ішіндегі және сыртындағы екі бөліктен тұрады. Сондай-ақ магниттік кедергі де ішкі кедергі Rм және сырткы Rміш екі бөліктен тұрады. Кеңістікте жайылып кеткен магниттік ағын үшін RМсыртты анықтау өте киын. Егер орауштың ұзындығы l оныңт диаметрінен d әлдеқайда үлкен болса (l>>d), онда сыртқы бөліктегі магнит кедергісін елеусіз қалдырып, орауыштың индуктивтігін есептеуге болады L = (4πSw2/l) • 10-7 (2.34) Егер орауыш тұйықталған болат магнит өткізгішке (дроссель) кигізілген болса және материалдың салыстырмалы магниттік өтімділігі µ болса, онда дроссельдіц индуктивтігі L = (4πSw2/l)µ • 10-7 (2.34) Дроссельдің магнит өткізгішінде магниттік емес, үзындыгы l3 саңлау жасалған жағдайда, дроссельдің индуктивтігі L = [4πSw2/(l3+l/µ)] • 10-7 (2.34) мұндағы l— дроссельдің болат өзегі бойымен алынған орташа магниттік сызықтың ұзындығы, м. жүктеу/скачать 405,94 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|