რატომ ჩნდება ინდუცირებული დენი კოჭში? ფარადეის ექსპერიმენტები

ინდუქციური დენი არის დენი, რომელიც ხდება დახურულ გამტარ წრეში, რომელიც მდებარეობს ალტერნატიულ მაგნიტურ ველში. ეს დენი შეიძლება მოხდეს ორ შემთხვევაში. თუ არსებობს სტაციონარული წრე, რომელიც შეაღწევს მაგნიტური ინდუქციის ცვალებად ნაკადს. ან როდესაც გამტარი წრე მოძრაობს მუდმივ მაგნიტურ ველში, რაც ასევე იწვევს წრეში შემავალი მაგნიტური ნაკადის ცვლილებას.

სურათი 1 - გამტარი მოძრაობს მუდმივ მაგნიტურ ველში

ინდუქციური დენის მიზეზი არის მორევის ელექტრული ველი, რომელიც წარმოიქმნება მაგნიტური ველის მიერ. ეს ელექტრული ველი მოქმედებს თავისუფალ მუხტებზე, რომლებიც მდებარეობს ამ მორევის ელექტრულ ველში მოთავსებულ გამტარში.

სურათი 2 - მორევის ელექტრული ველი

თქვენ ასევე შეგიძლიათ იპოვოთ ეს განმარტება. ინდუქციური დენი არის ელექტრული დენი, რომელიც წარმოიქმნება ელექტრომაგნიტური ინდუქციის მოქმედების გამო. თუ არ ჩავუღრმავდებით ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონის სირთულეებს, მაშინ მოკლედ ეს შეიძლება აღწერილი იყოს შემდეგნაირად. ელექტრომაგნიტური ინდუქცია არის დენის წარმოქმნის ფენომენი გამტარ წრეში ალტერნატიული მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ.

ამ კანონის გამოყენებით შეგიძლიათ განსაზღვროთ ინდუქციური დენის სიდიდე. ვინაიდან ის გვაძლევს EMF-ის მნიშვნელობას, რომელიც ჩნდება წრედში ალტერნატიული მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ.

ფორმულა 1 - მაგნიტური ველის ინდუქციის EMF.

როგორც ფორმულა 1-დან ჩანს, ინდუცირებული ემფ-ის სიდიდე და, შესაბამისად, ინდუცირებული დენის სიდიდე დამოკიდებულია წრეში შემავალი მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარეზე. ანუ რაც უფრო სწრაფად იცვლება მაგნიტური ნაკადი, მით უფრო დიდია ინდუქციური დენის მიღება. იმ შემთხვევაში, როდესაც გვაქვს მუდმივი მაგნიტური ველი, რომელშიც მოძრაობს გამტარი წრე, EMF-ის სიდიდე დამოკიდებული იქნება მიკროსქემის მოძრაობის სიჩქარეზე.

ინდუქციური დენის მიმართულების დასადგენად გამოიყენება ლენცის წესი. რომელშიც ნათქვამია, რომ ინდუცირებული დენი მიმართულია დენისკენ, რომელმაც გამოიწვია იგი. აქედან გამომდინარეობს მინუს ნიშანი ინდუცირებული ემფ-ის განსაზღვრის ფორმულაში.

ინდუქციური დენი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს თანამედროვე ელექტროტექნიკაში. მაგალითად, ინდუქციური ძრავის როტორში წარმოქმნილი ინდუქციური დენი ურთიერთქმედებს მის სტატორის დენის წყაროდან მიწოდებულ დენთან, რაც იწვევს როტორის ბრუნვას. ამ პრინციპზეა აგებული თანამედროვე ელექტროძრავები.

სურათი 3 - ასინქრონული ძრავა.

ტრანსფორმატორში, ინდუქციური დენი, რომელიც წარმოიქმნება მეორად გრაგნილში, გამოიყენება სხვადასხვა ელექტრო მოწყობილობების გასაძლიერებლად. ამ დენის სიდიდე შეიძლება დადგინდეს ტრანსფორმატორის პარამეტრებით.

სურათი 4 - ელექტრო ტრანსფორმატორი.

და ბოლოს, ინდუცირებული დენები ასევე შეიძლება წარმოიშვას მასიურ გამტარებლებში. ეს არის ეგრეთ წოდებული ფუკოს მიმდინარეობები. მათი წყალობით შესაძლებელია ლითონების ინდუქციური დნობის შესრულება. ანუ დირიჟორში მორევი დინება იწვევს მის გაცხელებას. ამ დენების სიდიდიდან გამომდინარე, გამტარს შეუძლია გაცხელდეს დნობის წერტილის ზემოთ.

სურათი 5 - ლითონების ინდუქციური დნობა.

ამრიგად, ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ ინდუქციურ დენს შეიძლება ჰქონდეს მექანიკური, ელექტრული და თერმული ეფექტები. ყველა ეს ეფექტი ფართოდ გამოიყენება თანამედროვე მსოფლიოში, როგორც ინდუსტრიული მასშტაბით, ასევე საყოფაცხოვრებო დონეზე.

ელექტრული და მაგნიტური ფენომენები მჭიდრო კავშირშია. და თუ დენი წარმოქმნის მაგნიტიზმს, მაშინ საპირისპირო ფენომენიც უნდა არსებობდეს - ელექტრული დენის გამოჩენა მაგნიტის მოძრაობისას. ეს არის ინგლისელი მეცნიერის მაიკლ ფარადეის მსჯელობა, რომელმაც 1822 წელს თავის ლაბორატორიულ დღიურში ჩაიწერა შემდეგი ჩანაწერი: „გადააკეთე მაგნეტიზმი ელექტროენერგიად“.

ამ მოვლენას წინ უძღოდა დანიელი ფიზიკოსის ჰანს კრისტიან ოერსტედის მიერ ელექტრომაგნიტიზმის ფენომენის აღმოჩენა, რომელმაც აღმოაჩინა მაგნიტური ველის გაჩენა დენის გამტარის გარშემო. მრავალი წლის განმავლობაში ფარადეი ატარებდა სხვადასხვა ექსპერიმენტებს, მაგრამ პირველმა ექსპერიმენტებმა მას წარმატება არ მოუტანა. მთავარი მიზეზი ის იყო, რომ მეცნიერმა არ იცოდა, რომ მხოლოდ ალტერნატიულ მაგნიტურ ველს შეუძლია ელექტრო დენის შექმნა. რეალური შედეგი მხოლოდ 1831 წელს იქნა მიღწეული.

ფარადეის ექსპერიმენტები

დააწკაპუნეთ სურათზე

1931 წლის 29 აგვისტოს ჩატარებულ ექსპერიმენტში მეცნიერმა მავთულის ხვეულები დაახვია რკინის საპირისპირო მხარეს.თხელი ბეჭედი. მან ერთი მავთული მიაერთა გალვანომეტრს. მეორე მავთულის ბატარეასთან მიერთების მომენტში გალვანომეტრის ნემსი მკვეთრად გადაიხარა და დაუბრუნდა საწყის მდგომარეობას. იგივე სურათი დაფიქსირდა ბატარეასთან კონტაქტის გახსნისას. ეს ნიშნავდა, რომ ელექტრული დენი გაჩნდა წრეში. იგი წარმოიშვა იმის შედეგად, რომ პირველი მავთულის შემობრუნებით შექმნილი მაგნიტური ველის ხაზები გადაკვეთა მეორე მავთულის მოხვევებს და მათში წარმოქმნა დენი.

ფარადეის ექსპერიმენტი

რამდენიმე კვირის შემდეგ ჩატარდა ექსპერიმენტი მუდმივი მაგნიტით. ფარადეიმ გალვანომეტრი დააკავშირა სპილენძის მავთულის ხვეულს. შემდეგ მკვეთრი მოძრაობით ცილინდრული მაგნიტური ღერო ჩააძვრინა შიგნით. ამ დროს გალვანომეტრის ნემსმაც მკვეთრად ამოიოხრა. როდესაც ღერო ამოიღეს კოჭიდან, ისარიც ატრიალდა, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით. და ეს ხდებოდა ყოველ ჯერზე, როცა მაგნიტი ამოძრავებდა ან ამოძრავებდა კოჭიდან. ანუ წრეში დენი გაჩნდა, როცა მასში მაგნიტი მოძრაობდა. ასე მოახერხა ფარადეიმ „მაგნიტიზმის ელექტროენერგიად გარდაქმნა“.

ფარადეი ლაბორატორიაში

დენი ხვეულში ასევე ჩნდება, თუ მასში მუდმივი მაგნიტის ნაცვლად, თქვენ გადააადგილებთ სხვა ხვეულს, რომელიც დაკავშირებულია მიმდინარე წყაროსთან.

ყველა ამ შემთხვევაშიმოხდა კოჭის წრეში გამავალი მაგნიტური ნაკადის ცვლილება, რამაც გამოიწვია ელექტრული დენის გამოჩენა დახურულ წრეში. ეს არის ფენომენი ელექტრომაგნიტური ინდუქცია , და მიმდინარე არის ინდუცირებული დენი .

ცნობილია, რომ დენი არსებობს დახურულ წრეში, თუ იგი შენარჩუნებულია პოტენციური სხვაობით ელექტროძრავის ძალის (EMF) გამოყენებით. შესაბამისად, როდესაც წრეში მაგნიტური ნაკადი იცვლება, მასში წარმოიქმნება ასეთი EMF. მას ეძახიან ინდუცირებული ემფ .

ფარადეის კანონი

მაიკლ ფარადეი

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის სიდიდე არ არის დამოკიდებული მაგნიტური ნაკადის ცვლილების მიზეზზე - იცვლება თუ არა თავად მაგნიტური ველი თუ მასში მოძრაობს წრე. ეს დამოკიდებულია წრედში გამავალი მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარეზე.

სად ε - EMF მოქმედებს კონტურის გასწვრივ;

F V - მაგნიტური ნაკადი.

ალტერნატიულ მაგნიტურ ველში ხვეულის EMF-ის სიდიდეზე გავლენას ახდენს მასში მობრუნებების რაოდენობა და მაგნიტური ნაკადის სიდიდე. ფარადეის კანონი ამ შემთხვევაში ასე გამოიყურება:

სად ნ – მონაცვლეობის რაოდენობა;

F V - მაგნიტური ნაკადი ერთი შემობრუნებით;

Ψ - ნაკადის კავშირი, ან მთლიანი მაგნიტური ნაკადი, რომელიც ერევა კოჭის ყველა შემობრუნებასთან.

Ψ = ნ ფ მე

ფ მე - ნაკადი, რომელიც გადის ერთ შემობრუნებაზე.

სუსტ მაგნიტსაც კი შეუძლია შექმნას დიდი ინდუქციური დენი, თუ ამ მაგნიტის მოძრაობის სიჩქარე მაღალია.

ვინაიდან ინდუცირებული დენი ჩნდება გამტარებში, როდესაც მათში გამავალი მაგნიტური ნაკადი იცვლება, ის ასევე გამოჩნდება გამტარში, რომელიც მოძრაობს უძრავ მაგნიტურ ველში. ინდუქციური დენის მიმართულება ამ შემთხვევაში დამოკიდებულია გამტარის მოძრაობის მიმართულებაზე და განისაზღვრება მარჯვენა წესით: ” თუ მარჯვენა ხელის ხელის გულს ისე მოათავსებთ, რომ მასში შევიდეს მაგნიტური ველის ხაზები, ხოლო ცერა 90 0-ით მოხრილი მიუთითებს გამტარის მოძრაობის მიმართულებაზე, მაშინ გაშლილი 4 თითი მიუთითებს გამოწვეულ მიმართულებას. EMF და დირიჟორში დენის მიმართულება».

ლენცის წესი

ემილი კრისტიანოვიჩ ლენცი

ინდუქციური დენის მიმართულება განისაზღვრება წესით, რომელიც მოქმედებს ყველა შემთხვევაში, როდესაც ასეთი დენი ხდება. ეს წესი ჩამოაყალიბა ბალტიური წარმოშობის რუსმა ფიზიკოსმაემილი კრისტიანოვიჩ ლენცი: ” დახურულ წრეში წარმოქმნილ ინდუცირებულ დენს აქვს ისეთი მიმართულება, რომ მის მიერ შექმნილი მაგნიტური ნაკადი ეწინააღმდეგება მაგნიტური ნაკადის ცვლილებას, რომელიც ამ დენმა გამოიწვია.

აღსანიშნავია, რომ ეს დასკვნა მეცნიერმა ექსპერიმენტების შედეგებზე დაყრდნობით გააკეთა. ლენცმა შექმნა მოწყობილობა, რომელიც შედგებოდა თავისუფლად მბრუნავი ალუმინის ფირფიტისგან, რომლის ერთ ბოლოში ალუმინის მყარი რგოლი იყო მიმაგრებული, ხოლო მეორეზე - რგოლი ჭრილით.

თუ მაგნიტი მიახლოვდებოდა მყარ რგოლთან, ის მოიგერიეს და იწყებდა „გაქცევას“.

დააწკაპუნეთ სურათზე

როდესაც მაგნიტი მოშორდა, ბეჭედი ცდილობდა დაეწია მას.

დააწკაპუნეთ სურათზე

მოჭრილი რგოლით მსგავსი არაფერი შეიმჩნევა.

ლენცმა ეს ახსნა იმით, რომ პირველ შემთხვევაში, ინდუცირებული დენი ქმნის მაგნიტურ ველს, რომლის ინდუქციური ხაზები მიმართულია გარე მაგნიტური ველის ინდუქციური ხაზების საპირისპიროდ. მეორე შემთხვევაში, ინდუცირებული დენით შექმნილი მაგნიტური ველის ინდუქციური ხაზები ემთხვევა მუდმივი მაგნიტის ველის ინდუქციურ ხაზებს. მოჭრილ რგოლში ინდუქციური დენი არ ხდება, ამიტომ მას არ შეუძლია ურთიერთქმედება მაგნიტთან.

ლენცის წესით, როდესაც გარეგანი მაგნიტური ნაკადი იზრდება, გამოწვეულ დენს ისეთი მიმართულება ექნება, რომ მის მიერ შექმნილი მაგნიტური ველი ხელს შეუშლის ასეთ ზრდას. თუ გარე მაგნიტური ნაკადი მცირდება, მაშინ ინდუქციური დენის მაგნიტური ველი მხარს უჭერს მას და ხელს უშლის მის შემცირებას.

ელექტრული დენის გენერატორი

ალტერნატორი

ფარადეის ელექტრომაგნიტური ინდუქციის აღმოჩენამ შესაძლებელი გახადა ამ ფენომენის პრაქტიკაში გამოყენება.

რა მოხდება, თუ ხვეულს bo-ით დაატრიალებთ მეტალის მავთულის მეტი ბრუნი სტაციონარულ მაგნიტურ ველში? კოჭის წრეში გამავალი მაგნიტური ნაკადი მუდმივად შეიცვლება. და მასში წარმოიქმნება ელექტრომაგნიტური ინდუქციის EMF. ეს ნიშნავს, რომ ასეთ დიზაინს შეუძლია ელექტრო დენის წარმოქმნა. ამ პრინციპს ეფუძნება ალტერნატიული დენის გენერატორების მუშაობა.

გენერატორი შედგება 2 ნაწილისაგან - როტორი და სტატორი. როტორი არის მოძრავი ნაწილი. დაბალი სიმძლავრის გენერატორებში მუდმივი მაგნიტი ყველაზე ხშირად ბრუნავს. ძლიერი გენერატორები მუდმივი მაგნიტის ნაცვლად იყენებენ ელექტრომაგნიტს. ბრუნვით, როტორი ქმნის ცვალებად მაგნიტურ ნაკადს, რომელიც წარმოქმნის ელექტრულ ინდუქციურ დენს გენერატორის სტაციონარული ნაწილის - სტატორის ღარებში მდებარე გრაგნილის მოხვევებში. როტორი ამოძრავებს ძრავას. ეს შეიძლება იყოს ორთქლის ძრავა, წყლის ტურბინა და ა.შ.

ტრანსფორმატორი

ეს არის ალბათ ყველაზე გავრცელებული მოწყობილობა ელექტროტექნიკაში, რომელიც შექმნილია ელექტრული დენისა და ძაბვის გადასაყვანად. ტრანსფორმატორები გამოიყენება რადიოინჟინერიასა და ელექტრონიკაში. მათ გარეშე შეუძლებელია ელექტროენერგიის გადაცემა დიდ დისტანციებზე.

უმარტივესი ტრანსფორმატორი შედგება ორი კოჭისგან, რომლებსაც აქვთ საერთო ლითონის ბირთვი. ერთ-ერთ ხვეულზე მიწოდებული ალტერნატიული დენი ქმნის მასში მონაცვლეობით მაგნიტურ ველს, რომელიც ძლიერდება ბირთვით. ამ ველის მაგნიტური ნაკადი, რომელიც შეაღწევს მეორე კოჭის მოხვევებს, ქმნის მასში ინდუქციურ ელექტრო დენს. ვინაიდან ინდუცირებული ემფ-ის სიდიდე დამოკიდებულია შემობრუნების რაოდენობაზე, კოჭებში მათი თანაფარდობის შეცვლით, დენის სიდიდე ასევე შეიძლება შეიცვალოს. ეს ძალიან მნიშვნელოვანია, მაგალითად, ელექტროენერგიის დიდ დისტანციებზე გადაცემისას. ყოველივე ამის შემდეგ, ტრანსპორტირების დროს დიდი დანაკარგები ხდება იმის გამო, რომ მავთულები თბება. ტრანსფორმატორის გამოყენებით დენის შემცირებით, ეს დანაკარგები მცირდება. მაგრამ ამავე დროს დაძაბულობა იზრდება. დასკვნით ეტაპზე, საფეხურიანი ტრანსფორმატორის გამოყენებით, ძაბვა მცირდება და დენი იზრდება. რა თქმა უნდა, ასეთი ტრანსფორმატორები ბევრად უფრო რთულია.

უნდა ითქვას, რომ ფარადეი არ იყო ერთადერთი, ვინც ინდუცირებული დინების შექმნას ცდილობდა. მსგავსი ექსპერიმენტები ჩაატარა ასევე ცნობილმა ამერიკელმა ფიზიკოსმა ჯოზეფ ჰენრიმ. და მან მოახერხა წარმატების მიღწევა თითქმის ერთდროულად ფარადეისთან ერთად. მაგრამ ფარადეი მას წინ უსწრებდა ჰენრის წინაშე მისი აღმოჩენის შესახებ შეტყობინების გამოქვეყნებით.

გავიხსენოთ რამდენიმე მარტივი ექსპერიმენტი, რომლებშიც შეინიშნება ელექტრომაგნიტური ინდუქციის შედეგად ელექტრული დენის გაჩენა.

ერთ-ერთი ასეთი ექსპერიმენტი ნაჩვენებია ნახ. 253. თუკი მავთულის დიდი რაოდენობის ბრუნისაგან შემდგარი ხვეული სწრაფად დაისვა მაგნიტზე ან ამოიწურა (სურ. 253, ა), მაშინ მასში წარმოიქმნება ხანმოკლე ინდუქციური დენი, რომლის აღმოჩენაც შესაძლებელია სროლით. ხვეულის ბოლოებთან დაკავშირებული გალვანომეტრის ნემსი. იგივე ხდება, თუ მაგნიტი სწრაფად ჩაეშვება ხვეულში ან გამოიყვანს მისგან (სურ. 253, ბ). ცხადია, მხოლოდ ხვეულისა და მაგნიტური ველის შედარებით მოძრაობას აქვს მნიშვნელობა. დენი ჩერდება, როდესაც ეს მოძრაობა შეჩერდება.

ბრინჯი. 253. კოჭისა და მაგნიტის ფარდობითი მოძრაობით ხვეულში წარმოიქმნება ინდუცირებული დენი: ა) ხვეული დადებულია მაგნიტზე; ბ) მაგნიტი გადადის ხვეულში

ახლა განვიხილოთ რამდენიმე დამატებითი ექსპერიმენტი, რომელიც საშუალებას მოგვცემს უფრო ზოგადი ფორმით ჩამოვაყალიბოთ ინდუქციური დენის წარმოქმნის პირობები.

ექსპერიმენტების პირველი სერია: ველის მაგნიტური ინდუქციის შეცვლა, რომელშიც მდებარეობს ინდუქციური მარყუჟი (კოჭა ან ჩარჩო).

ხვეული მოთავსებულია მაგნიტურ ველში, მაგალითად, სოლენოიდის შიგნით (ნახ. 254, ა) ან ელექტრომაგნიტის პოლუსებს შორის (ნახ. 254, ბ). დავაყენოთ კოჭა ისე, რომ მისი ბრუნვის სიბრტყე პერპენდიკულარული იყოს სოლენოიდის ან ელექტრომაგნიტის მაგნიტური ველის ხაზებზე. ჩვენ შევცვლით ველის მაგნიტურ ინდუქციას გრაგნილში დენის სიძლიერის სწრაფად შეცვლით (რეოსტატის გამოყენებით) ან უბრალოდ დენის გამორთვით და ჩართვით (გასაღებით). მაგნიტური ველის ყოველი ცვლილებისას გალვანომეტრის ნემსი იძლევა მკვეთრ მობრუნებას; ეს მიუთითებს კოჭის წრეში ინდუქციური ელექტრული დენის გაჩენაზე. როდესაც მაგნიტური ველი გაძლიერდება (ან გამოჩნდება), გამოჩნდება დენი ერთი მიმართულებით, ხოლო როდესაც ის სუსტდება (ან გაქრება) გამოჩნდება საპირისპირო მიმართულებით დენი. ახლავე ჩავატაროთ იგივე ექსპერიმენტი, დავაყენოთ ხვეული ისე, რომ მისი მობრუნების სიბრტყე პარალელურად იყოს მაგნიტური ველის ხაზების მიმართულების (ნახ. 255). ექსპერიმენტი უარყოფით შედეგს გამოიღებს: როგორც არ უნდა შევცვალოთ ველის მაგნიტური ინდუქცია, კოჭის წრეში ინდუქციურ დენს ვერ აღმოვაჩენთ.

ბრინჯი. 254. ინდუცირებული დენი ჩნდება კოჭაში, როდესაც იცვლება მაგნიტური ინდუქცია, თუ მისი მოხვევის სიბრტყე პერპენდიკულარულია მაგნიტური ველის ხაზებზე: ა) ხვეული სოლენოიდულ ველში; ბ) ხვეული ელექტრომაგნიტის ველში. მაგნიტური ინდუქცია იცვლება, როდესაც გადამრთველი დახურულია და იხსნება, ან როდესაც იცვლება დენი წრეში

ბრინჯი. 255. ინდუქციური დენი არ წარმოიქმნება, თუ ხვეულის ბრუნვის სიბრტყე პარალელურია მაგნიტური ველის ხაზებთან.

ექსპერიმენტების მეორე სერია: მუდმივ მაგნიტურ ველში მდებარე ხვეულის პოზიციის შეცვლა.

ჩავდოთ ხვეული სოლენოიდის შიგნით, სადაც მაგნიტური ველი ერთგვაროვანია და სწრაფად მოვატრიალოთ გარკვეული კუთხით ღერძის გარშემო ველის მიმართულების პერპენდიკულარული (სურ. 256). ნებისმიერი ასეთი ბრუნვისას, კოჭთან დაკავშირებული გალვანომეტრი აღმოაჩენს ინდუცირებულ დენს, რომლის მიმართულება დამოკიდებულია კოჭის საწყის პოზიციაზე და ბრუნვის მიმართულებაზე. როდესაც ხვეული მთლიანად ბრუნავს 360°-ით, ინდუქციური დენის მიმართულება ორჯერ იცვლება: ყოველ ჯერზე ხვეული გადის პოზიციაზე, რომელშიც მისი სიბრტყე პერპენდიკულარულია მაგნიტური ველის მიმართულებაზე. რა თქმა უნდა, თუ კოჭას ძალიან სწრაფად ატრიალებთ, ინდუცირებული დენი ისე ხშირად იცვლის მიმართულებას, რომ ჩვეულებრივი გალვანომეტრის ნემსს დრო არ ექნება ამ ცვლილებების თვალყურის დევნება და საჭირო იქნება სხვა, უფრო „მორჩილი“ მოწყობილობა.

ბრინჯი. 256. როდესაც ხვეული ბრუნავს მაგნიტურ ველში, მასში წარმოიქმნება ინდუცირებული დენი.

თუმცა, თუ ხვეული გადაადგილდება ისე, რომ ის არ ბრუნავს ველის მიმართულების მიმართ, არამედ მოძრაობს თავის პარალელურად ველის გასწვრივ, მის გასწვრივ ან ველის მიმართულების ნებისმიერი კუთხით, მაშინ არ წარმოიქმნება ინდუცირებული დენი. კიდევ ერთხელ ხაზგასმით აღვნიშნოთ: კოჭის გადაადგილების ექსპერიმენტი ტარდება ერთგვაროვან ველში (მაგალითად, გრძელი სოლენოიდის შიგნით ან დედამიწის მაგნიტურ ველში). თუ ველი არაერთგვაროვანია (მაგალითად, მაგნიტის ან ელექტრომაგნიტის ბოძთან ახლოს), მაშინ კოჭის ნებისმიერ მოძრაობას შეიძლება ახლდეს ინდუქციური დენის გამოჩენა, გარდა ერთი შემთხვევისა: ინდუქციური დენი არ წარმოიქმნება, თუ ხვეული მოძრაობს ისე, რომ მისი სიბრტყე მუდმივად დარჩეს ველის მიმართულების პარალელურად (ე.ი. მაგნიტური ველის ხაზები არ გადის კოჭში).

ექსპერიმენტების მესამე სერია: მუდმივ მაგნიტურ ველში მდებარე მიკროსქემის ფართობის შეცვლა.

მსგავსი ექსპერიმენტი შეიძლება ჩატარდეს შემდეგი სქემის მიხედვით (სურ. 257). მაგნიტურ ველში, მაგალითად, დიდი ელექტრომაგნიტის პოლუსებს შორის ვათავსებთ მოქნილი მავთულისგან დამზადებულ წრეს. დაე, კონტურს თავდაპირველად ჰქონდეს წრის ფორმა (სურ. 257a). ხელის სწრაფი მოძრაობით შეგიძლიათ კონტურის ვიწრო მარყუჟის გამკაცრება, რითაც საგრძნობლად შეამცირებთ მის დაფარვას (სურ. 257, ბ). გალვანომეტრი აჩვენებს ინდუქციური დენის წარმოქმნას.

ბრინჯი. 257. ინდუცირებული დენი ჩნდება კოჭში, თუ იცვლება მისი წრედის არე, რომელიც მდებარეობს მუდმივ მაგნიტურ ველში და მდებარეობს მაგნიტური ველის ხაზების პერპენდიკულარულად (მაგნიტური ველი მიმართულია დამკვირვებლისგან).

კიდევ უფრო მოსახერხებელია ექსპერიმენტის ჩატარება კონტურის არეალის შეცვლით ნახატზე ნაჩვენები სქემის მიხედვით. 258. მაგნიტურ ველში არის წრე, რომლის ერთ-ერთი მხარე (ნახ. 258) მოძრავია. ყოველ ჯერზე, როდესაც ის მოძრაობს, გალვანომეტრი აღმოაჩენს წრეში ინდუქციური დენის გაჩენას. ამ შემთხვევაში მარცხნივ გადაადგილებისას (ფართობის გაზრდა) ინდუქციურ დენს აქვს ერთი მიმართულება, ხოლო მარჯვნივ გადაადგილებისას (ფართობის კლება) – საპირისპირო მიმართულებით. თუმცა, ამ შემთხვევაშიც კი, მიკროსქემის არეალის შეცვლა არ წარმოქმნის რაიმე ინდუცირებულ დენს, თუ მიკროსქემის სიბრტყე პარალელურია მაგნიტური ველის მიმართულების მიმართ.

ბრინჯი. 258. როდესაც ღერო მოძრაობს და შედეგად იცვლება მაგნიტურ ველში მდებარე მიკროსქემის ფართობი, წრედში წარმოიქმნება დენი.

ყველა აღწერილი ექსპერიმენტის შედარებით, ჩვენ შეგვიძლია ჩამოვაყალიბოთ ინდუცირებული დენის წარმოქმნის პირობები ზოგადი ფორმით. ყველა განხილულ შემთხვევაში, ჩვენ გვქონდა მაგნიტურ ველში მოთავსებული წრე და წრედის სიბრტყეს შეეძლო ამა თუ იმ კუთხის შექმნა მაგნიტური ინდუქციის მიმართულებით. მოდი ავღნიშნოთ კონტურით შემოზღუდული ფართობი - ით, ველის მაგნიტური ინდუქცია - -ით და კუთხე მაგნიტური ინდუქციის მიმართულებასა და კონტურის სიბრტყეს შორის - -ით. ამ შემთხვევაში, მაგნიტური ინდუქციის კომპონენტი წრედის სიბრტყეზე პერპენდიკულარული იქნება სიდიდით (ნახ. 259).

ბრინჯი. 259. მაგნიტური ინდუქციის დაშლა ინდუქციური მარყუჟის სიბრტყის პერპენდიკულარულ კომპონენტად და ამ სიბრტყის პარალელურ კომპონენტად.

პროდუქტს დავარქმევთ მაგნიტური ინდუქციის ნაკადს, ან, მოკლედ, მაგნიტურ ნაკადს წრედში; ამ რაოდენობას ასოებით აღვნიშნავთ. ამრიგად,

. (138.1) ამ კონტურის გავლით უცვლელი რჩება. Ისე:

როდესაც ხდება მაგნიტური ნაკადის ცვლილება გამტარ წრეში, ამ წრეში წარმოიქმნება ელექტრული დენი.

ეს არის ბუნების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი კანონი - ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონი, რომელიც ფარადეიმ აღმოაჩინა 1831 წელს.

138.1. I და II ხვეულები განლაგებულია ერთმანეთის შიგნით (სურ. 260). პირველ წრეში შედის ბატარეა, მეორე წრე შეიცავს გალვანომეტრს. თუ რკინის ღერო ჩაეშვება პირველ ხვეულში ან გარეთ, გალვანომეტრი აღმოაჩენს ინდუქციური დენის გაჩენას მეორე ხვეულში. ახსენით ეს გამოცდილება.

ბრინჯი. 260. სავარჯიშო 138.1

138.2. მავთულის ჩარჩო ბრუნავს ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში მაგნიტური ინდუქციის პარალელურად ღერძის გარშემო. გამოჩნდება მასში ინდუცირებული დენი?

138.3. ნუთუ ე. დ.ს. ინდუქცია მანქანის ფოლადის ღერძის ბოლოებში, როდესაც ის მოძრაობს? რა მიმართულებით მოძრაობს მანქანა? დ.ს. ყველაზე დიდი და რომელ წერტილშია ყველაზე პატარა? ეს დამოკიდებულია? დ.ს. ინდუქცია მანქანის სიჩქარიდან?

138.4. მანქანის შასი თავის ორ ღერძთან ერთად ქმნის დახურულ გამტარ წრეს. არის თუ არა მასში დენი გამოწვეული მანქანის მოძრაობისას? როგორ შეიძლება ამ პრობლემის პასუხის შეჯერება 138.3 ამოცანის შედეგებთან?

138.5. რატომ იწვევდა ხანდახან ელვის დარტყმა მგრძნობიარე ელექტრული საზომი ხელსაწყოების დაზიანებას დარტყმის ადგილიდან რამდენიმე მეტრის დაშორებით და განათების ქსელში დნობის დაუკრავები?

§ 138. ინდუქციური დენის წარმოქმნის პირობები.

გავიხსენოთ რამდენიმე მარტივი ექსპერიმენტი, რომლებშიც შეინიშნება ელექტრომაგნიტური ინდუქციის შედეგად ელექტრული დენის გაჩენა.

ერთ-ერთი ასეთი ექსპერიმენტი ნაჩვენებია ნახ. 253. თუკი მავთულის დიდი რაოდენობის ბრუნისაგან შემდგარი ხვეული სწრაფად დაისვა მაგნიტზე ან ამოიწურა (სურ. 253, ა), მაშინ მასში წარმოიქმნება ხანმოკლე ინდუქციური დენი, რომლის აღმოჩენაც შესაძლებელია სროლით. ხვეულის ბოლოებთან დაკავშირებული გალვანომეტრის ნემსი. იგივე ხდება, თუ მაგნიტი სწრაფად ჩაეშვება ხვეულში ან გამოიყვანს მისგან (სურ. 253, ბ). ცხადია, მხოლოდ ხვეულისა და მაგნიტური ველის შედარებით მოძრაობას აქვს მნიშვნელობა. დენი ჩერდება, როდესაც ეს მოძრაობა შეჩერდება.

ბრინჯი. 253. ხვეულისა და მაგნიტის ფარდობითი მოძრაობით კოჭში წარმოიქმნება ინდუცირებული დენი: ა) ხვეული დადებულია მაგნიტზე; ბ) მაგნიტი გადადის ხვეულში

ახლა გადავხედოთ რამდენიმე...

0 0

გთხოვთ დამეხმაროთ L.R. ფიზიკაში!
ლაბორატორიული სამუშაო No4

გამოყენების ინსტრუქცია

4. თქვენი ...

0 0

ლაბორატორიული სამუშაო No4
ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენის შესწავლა

სამუშაოს მიზანი: ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენის შესწავლა.

აღჭურვილობა: მილიამმეტრი, სპირალი-სპირალი, რკალისებური მაგნიტი, დენის წყარო, ხვეული რკინის ბირთვით ასაწყობი ელექტრომაგნიტიდან, რიოსტატი, გასაღები, დამაკავშირებელი მავთულები, ელექტრული დენის გენერატორის მოდელი (თითო კლასში).

გამოყენების ინსტრუქცია

1. კოჭა შეაერთეთ მილიამმეტრის დამჭერებთან.

2. მილიამმეტრის ჩვენებაზე დაკვირვებით, მიიტანეთ მაგნიტის ერთ-ერთი პოლუსი ხვეულთან, შემდეგ გააჩერეთ მაგნიტი რამდენიმე წამით და შემდეგ ისევ მიუახლოვდით ხვეულს, ჩასვით მასში (სურ. 184). დაწერეთ, წარმოიშვა თუ არა კოჭში ინდუცირებული დენი მაგნიტის კოჭთან შედარებით მოძრაობის დროს; ხოლო შეჩერებულია.

3. დაწერეთ, შეიცვალა თუ არა ხვეულში გამავალი F მაგნიტური ნაკადი მაგნიტის მოძრაობის დროს; ხოლო შეჩერებულია.

4. წინა კითხვაზე თქვენი პასუხებიდან გამომდინარე გააკეთეთ და...

0 0

სამუშაოს მიზანი: ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენის შესწავლა.

როგორც ცნობილია, ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი მოიცავს დახურულ გამტარში ელექტრული დენის წარმოქმნას, როდესაც იცვლება მაგნიტური ნაკადი, რომელიც შეაღწევს დირიჟორის მიერ დაფარულ ზონას.

შესრულებული სამუშაოს მაგალითი.

1. ინსტალაციის აწყობა (სახელმძღვანელო სურ. 152).

2. პირველ ექსპერიმენტში, კოჭში წარმოიქმნა ინდუცირებული დენი, როდესაც მაგნიტი მოძრაობდა კოჭთან შედარებით. მაგნიტის დამუხრუჭებისას

ინდუქციური დენის სიძლიერე მკვეთრად გაიზარდა და ნულამდე დაეცა, როდესაც მაგნიტი გაჩერდა (დასვენების მდგომარეობაში).

3. მაგნიტური ნაკადის ცვლილება იწვევს ინდუცირებული დენის წარმოქმნას. იმათ. კოჭში გამავალი F მაგნიტური ნაკადი ინდუქციურ დენთან ერთად იცვლებოდა, ე.ი. სანამ მაგნიტი მოძრაობს.

4. კოჭში წარმოიქმნა ინდუცირებული დენი, როდესაც შეიცვალა მაგნიტური ნაკადი, რომელიც გადიოდა ამ ხვეულში.

5. როგორც მაგნიტი უახლოვდებოდა ხვეულს, მაგნიტური ნაკადი შეიცვალა, რადგან მაგნიტური ნაკადი...

0 0

„ყველაზე უზენაესი მოსამართლე

ფიზიკური თეორია არის გამოცდილება..."

ლევ დავიდოვიჩ ლანდაუ

სამუშაოს მიზანი: ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენის შესწავლა.

აღჭურვილობა: მილიამმეტრი, სპირალი-სპირალი, მაგნიტი, დენის წყარო, სპირალი რკინის ბირთვით დასამონტაჟებელი ელექტრომაგნიტიდან, რიოსტატი, გასაღები, დამაკავშირებელი მავთულები, ელექტრული დენის გენერატორის მოდელი.

სანამ მუშაობას დავიწყებდეთ, გავიხსენოთ ძირითადი დებულებები ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენთან დაკავშირებით.

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი ის არის, რომ დახურული გამტარის წრეში შემავალი მაგნიტური ნაკადის ნებისმიერი ცვლილებით, ამ გამტარში წარმოიქმნება ელექტრული დენი, რომელიც არსებობს მაგნიტური ნაკადის შეცვლის მთელი პროცესის განმავლობაში.

ამ გზით მიღებულ დენს ინდუცირებული დენი ეწოდება.

ინდუქციური დენის მნიშვნელობა არ არის დამოკიდებული მაგნიტური ნაკადის ცვლილების მიზეზზე. მთავარია მხოლოდ მისი სიჩქარე...

0 0

ელექტრომაგნიტური ინდუქცია. ფარადეის ექსპერიმენტები

ჩვენ დავინახეთ, რომ დირიჟორის გარშემო ყოველთვის არის მაგნიტური ველი.

შესაძლებელია თუ არა დირიჟორში დენის შექმნა მაგნიტური ველის გამოყენებით?

ეს პრობლემა მ.ფარადეიმ გადაჭრა. ინტენსიური ძიების, დიდი შრომისა და გამომგონებლობის დახარჯვის შემდეგ ის მივიდა დასკვნამდე: მხოლოდ დროთა განმავლობაში ცვალებადი მაგნიტური ველი შეუძლია ელექტრული დენის წარმოქმნას.

ფარადეის ექსპერიმენტები შედგებოდა შემდეგისგან. თუ მუდმივი მაგნიტი გადაადგილდება ხვეულის შიგნით, რომელზეც გალვანომეტრია მიერთებული (ნახ. 2.ა), მაშინ წრედში წარმოიქმნება ელექტრული დენი. თუ მაგნიტი ამოღებულია კოჭიდან, გალვანომეტრი ასევე აჩვენებს დენს, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით (ნახ. 2, ბ). ელექტრული დენი ასევე წარმოიქმნება, როდესაც მაგნიტი სტაციონარულია და კოჭა მოძრაობს (ზემოთ ან ქვევით). როგორც კი მოძრაობა შეჩერდება, დენი მაშინვე ქრება. თუმცა, მაგნიტის (ან კოჭის) ყოველი მოძრაობა არ წარმოქმნის ელექტრო დენს. თუ თქვენ დაატრიალებთ მაგნიტს ვერტიკალური ღერძის გარშემო (ნახ. 2, გ),...

0 0

თქვენ უკვე იცით, რომ ელექტრული დენის გარშემო ყოველთვის არის მაგნიტური ველი. ელექტრული დენი და მაგნიტური ველი ერთმანეთისგან განუყოფელია.

მაგრამ თუ ამბობენ, რომ ელექტრული დენი "ქმნის" მაგნიტურ ველს, არ არის საპირისპირო ფენომენი? შესაძლებელია თუ არა ელექტრული დენის „შექმნა“ მაგნიტური ველის გამოყენებით?

ასეთი დავალება მე-19 საუკუნის დასაწყისში. ბევრი მეცნიერი ცდილობდა მის გადაჭრას. ინგლისელმა მეცნიერმა მაიკლ ფარადეიმ ასევე საკუთარ თავზე წამოაყენა. „გადააკეთე მაგნეტიზმი ელექტროენერგიად“ - ასე დაწერა ფარადეიმ ეს პრობლემა თავის დღიურში 1822 წელს. მის გადასაჭრელად მეცნიერს თითქმის 10 წელი შრომა დასჭირდა.

მაიკლ ფარადეი (1791-1867)
ინგლისელი ფიზიკოსი. აღმოაჩინა ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი, დამატებითი დენები დახურვისა და გახსნისას

იმის გასაგებად, თუ როგორ მოახერხა ფარადეიმ „მაგნიტიზმის ელექტროენერგიად გადაქცევა“, მოდით ჩავატაროთ ფარადეის ზოგიერთი ექსპერიმენტი თანამედროვე ინსტრუმენტების გამოყენებით.

სურათი 119a გვიჩვენებს, რომ თუ მაგნიტი გადადის გალვანომეტრზე დახურულ ხვეულში, მაშინ...

0 0

ინდუქციური დენი. განმარტება. გაჩენის პირობები. მასშტაბები და მიმართულება.

ინდუქციური დენი არის დენი, რომელიც ხდება დახურულ გამტარ წრეში, რომელიც მდებარეობს ალტერნატიულ მაგნიტურ ველში. ეს დენი შეიძლება მოხდეს ორ შემთხვევაში. თუ არსებობს სტაციონარული წრე, რომელიც შეაღწევს მაგნიტური ინდუქციის ცვალებად ნაკადს. ან როდესაც გამტარი წრე მოძრაობს მუდმივ მაგნიტურ ველში, რაც ასევე იწვევს წრეში შემავალი მაგნიტური ნაკადის ცვლილებას.

სურათი 1 - გამტარი მოძრაობს მუდმივ მაგნიტურ ველში

ინდუქციური დენის მიზეზი არის მორევის ელექტრული ველი, რომელიც წარმოიქმნება მაგნიტური ველის მიერ. ეს ელექტრული ველი მოქმედებს თავისუფალ მუხტებზე, რომლებიც მდებარეობს ამ მორევის ელექტრულ ველში მოთავსებულ გამტარში.

სურათი 2 - მორევის ელექტრული ველი

თქვენ ასევე შეგიძლიათ იპოვოთ ეს განმარტება. ინდუქციური დენი არის ელექტრული დენი, რომელიც წარმოიქმნება მოქმედების გამო...

0 0

ელექტრომაგნიტური ინდუქცია

§ 1. ორმხრივი ინდუქცია

1820 წელს დანიელმა ფიზიკოსმა ექსპერიმენტულად დაადგინა კავშირი ელექტრო დენსა და მაგნიტურ ველს შორის. ოერსტედის ექსპერიმენტების არსი იყო ის, რომ თუ ელექტრული დენი გადიოდა გამტარში, გამტარის ირგვლივ წარმოიქმნება მაგნიტური ველი, რომლის გამოკვლევაც შეიძლებოდა მაგნიტური ნემსის გამოყენებით.

იმდროინდელი მეცნიერების არც თუ ისე ზუსტი ენით, როდესაც პირველად ჩატარდა მსგავსი ექსპერიმენტები, „ელექტროენერგიამ წარმოქმნა მაგნეტიზმი“.

ოერსტედის აღმოჩენა, რომელიც მარტივი ექსპერიმენტის შედეგად მოხდა, ბიძგი გახდა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებაში ახალი მიმართულების - ელექტრომაგნიტიზმის დოქტრინის განვითარებისათვის. გარდა იმისა, რომ ამ აღმოჩენამ მოჰყვა ახალი ფუნდამენტური ექსპერიმენტების ჯაჭვი ელექტრულ და მაგნიტურ ფენომენებს შორის კავშირების შესწავლის სფეროში (ა. ამპერის მიერ პარალელური დენების ურთიერთქმედების შესწავლა), მან გამოიწვია არაერთი მნიშვნელოვანი გამოგონება. კერძოდ, ელექტრომაგნიტი (1820, ფ. არაგო),...

0 0

10

სევასტოპოლის №58 საშუალო სკოლის ფიზიკის მასწავლებელი, საფრონენკო ნ.ი.

გაკვეთილის თემა: ფარადეის ექსპერიმენტები. ელექტრომაგნიტური ინდუქცია.

ლაბორატორიული სამუშაო „ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენის შესწავლა“

გაკვეთილის მიზნები: ცოდნა/გაგება: ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენის განმარტება. შეძლოს ელექტრომაგნიტური ინდუქციის აღწერა და ახსნა, შეუძლია ბუნებრივ მოვლენებზე დაკვირვება, მარტივი საზომი ხელსაწყოების გამოყენება ფიზიკური მოვლენების შესასწავლად.

განმავითარებელი: განავითარეთ ლოგიკური აზროვნება, შემეცნებითი ინტერესი, დაკვირვება.

საგანმანათლებლო: ბუნების შეცნობის შესაძლებლობისადმი ნდობის განვითარება, ადამიანური საზოგადოების შემდგომი განვითარებისათვის მეცნიერული მიღწევების გონივრული გამოყენების აუცილებლობა, მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების შემქმნელების პატივისცემა.

აღჭურვილობა: ელექტრომაგნიტური ინდუქცია: ხვეული გალვანომეტრით, მაგნიტი, ხვეული ბირთვით, დენის წყარო, რიოსტატი, ხვეული ბირთვით, რომლის მეშვეობითაც გადის ალტერნატიული დენი, მყარი და რგოლი ჭრილით, ხვეული. ..

0 0

11

სტატიის პირველი ნაწილი: ინდუქტორები და მაგნიტური ველები

ელექტრულ და მაგნიტურ ველებს შორის კავშირი

ელექტრული და მაგნიტური ფენომენები დიდი ხნის განმავლობაში იყო შესწავლილი, მაგრამ არავის მოსვლია აზრად, როგორმე დაუკავშირა ეს კვლევები ერთმანეთთან. მხოლოდ 1820 წელს გაირკვა, რომ კომპასის ნემსზე მოქმედებს დენის გამტარი. ეს აღმოჩენა დანიელ ფიზიკოსს ჰანს კრისტიან ოერსტედს ეკუთვნოდა. შემდგომში, GHS სისტემაში მაგნიტური ველის სიძლიერის საზომი ერთეული დაარქვეს მის სახელს: რუსული აღნიშვნაა E (Ørsted), ინგლისური აღნიშვნა Oe. ეს არის მაგნიტური ველის სიძლიერე ვაკუუმში 1 გაუსის ინდუქციით.

ამ აღმოჩენამ აჩვენა, რომ მაგნიტური ველი შეიძლება წარმოიქმნას ელექტრული დენისგან. მაგრამ ამავე დროს, გაჩნდა აზრები საპირისპირო ტრანსფორმაციის შესახებ, კერძოდ, როგორ მივიღოთ ელექტრული დენი მაგნიტური ველიდან. ყოველივე ამის შემდეგ, ბუნებაში მრავალი პროცესი შექცევადია: წყალი წარმოქმნის ყინულს, რომელიც შეიძლება ისევ წყალში დნება.

0 0

>> ინდუქციური დენის მიმართულება. ლენცის წესი

კოჭის, რომელშიც ინდუცირებული დენი გადის გალვანომეტრთან შეერთებით, შეგიძლიათ გაიგოთ, რომ ამ დენის მიმართულება დამოკიდებულია იმაზე, უახლოვდება თუ არა მაგნიტი კოჭას (მაგალითად, ჩრდილოეთ პოლუსს) თუ შორდება მას (იხ. 2.2, ბ).

გაჩენილი ინდუცირებული დენიამა თუ იმ მიმართულებით როგორღაც ურთიერთქმედებს მაგნიტთან (იზიდავს ან მოგერიებს მას). მასში გამავალი დენის ხვეული ჰგავს მაგნიტს ორი პოლუსით - ჩრდილოეთით და სამხრეთით. ინდუქციური დენის მიმართულება განსაზღვრავს ხვეულის რომელი ბოლო მოქმედებს ჩრდილოეთ პოლუსად (მაგნიტური ინდუქციის ხაზები გამოდის მისგან). ენერგიის შენარჩუნების კანონის საფუძველზე შესაძლებელია წინასწარ განსაზღვროთ, თუ რა შემთხვევაში მოიზიდავს ხვეული მაგნიტს და რა შემთხვევაში მოიგერიებს მას.

ინდუქციური დენის ურთიერთქმედება მაგნიტთან.თუ მაგნიტი მიუახლოვდება ხვეულს, მაშინ მასში ჩნდება ინდუცირებული დენი ისეთი მიმართულებით, რომ მაგნიტი აუცილებლად მოიგერიება. მაგნიტისა და კოჭის ერთმანეთთან დასაახლოებლად საჭიროა დადებითი სამუშაოს შესრულება. ხვეული ხდება მაგნიტის მსგავსი, მისი ამავე სახელწოდების პოლუსი მიმართულია მაგნიტისკენ, რომელიც უახლოვდება მას. ამავე სახელწოდების პოლუსები იგერიებენ ერთმანეთს.

როდესაც მაგნიტი ამოღებულია, პირიქით, კოჭში ჩნდება დენი ისეთი მიმართულებით, რომ ჩნდება მაგნიტის მიზიდვის ძალა.

რა განსხვავებაა ორ ექსპერიმენტს შორის: მაგნიტის მიახლოება ხვეულთან და მისი მოშორება? პირველ შემთხვევაში, მაგნიტური ინდუქციის ხაზების რაოდენობა, რომლებიც შეაღწევენ ხვეულის მოხვევებს, ან, იგივე, მაგნიტურ ნაკადს, იზრდება (ნახ. 2.5, ა), ხოლო მეორე შემთხვევაში მცირდება (ნახ. 2.5. , ბ). უფრო მეტიც, პირველ შემთხვევაში, კოჭში წარმოქმნილი ინდუქციური დენით შექმნილი მაგნიტური ველის ინდუქციური ხაზები გამოდის კოჭის ზედა ბოლოდან, რადგან კოჭა მოგერიებს მაგნიტს, ხოლო მეორე შემთხვევაში, პირიქით. , ისინი ამ ბოლოს შედიან. ეს მაგნიტური ინდუქციის ხაზები ნაჩვენებია შავ ფერში 2.5 სურათზე. a-ს შემთხვევაში დენით ხვეული მაგნიტის მსგავსია, რომლის ჩრდილოეთი პოლუსი მდებარეობს ზევით, ხოლო b-ის შემთხვევაში ქვედა ნაწილში.

მსგავსი დასკვნების გამოტანა შესაძლებელია 2.6-ზე ნაჩვენები ექსპერიმენტის გამოყენებით. ღეროს ბოლოებზე, რომელსაც შეუძლია თავისუფლად ბრუნოს ვერტიკალური ღერძის გარშემო, ფიქსირდება ორი გამტარი ალუმინის რგოლი. ერთ-ერთ მათგანს აქვს ჭრილობა. თუ რგოლთან მაგნიტს მიიყვანთ ჭრის გარეშე, მაშინ მასში წარმოიქმნება ინდუქციური დენი და ის იქნება მიმართული ისე, რომ ეს რგოლი მაგნიტს აშორებს და ღერო ბრუნავს. თუ მაგნიტს მოაცილებთ რგოლს, მაშინ, პირიქით, ის მიიზიდავს მაგნიტს. მაგნიტი არ ურთიერთქმედებს მოჭრილ რგოლთან, ვინაიდან ჭრილი ხელს უშლის რგოლში ინდუქციური დენის წარმოქმნას. მაგნიტი მოგერიებს თუ იზიდავს კოჭას, დამოკიდებულია მასში ინდუქციური დენის მიმართულებაზე. ამიტომ ენერგიის შენარჩუნების კანონი საშუალებას გვაძლევს ჩამოვაყალიბოთ წესი, რომელიც განსაზღვრავს ინდუქციური დენის მიმართულებას.

ახლა ჩვენ მივდივართ მთავარზე: მაგნიტური ნაკადის მატებასთან ერთად კოჭის შემობრუნებით, ინდუცირებულ დენს აქვს ისეთი მიმართულება, რომ მის მიერ შექმნილი მაგნიტური ველი ხელს უშლის მაგნიტური ნაკადის ზრდას კოჭის შემობრუნებით. ყოველივე ამის შემდეგ, ამ ველის ინდუქციური ხაზები მიმართულია ველის ინდუქციური ხაზების წინააღმდეგ, ცვლილება, რომელშიც წარმოიქმნება ელექტრული დენი. თუ მაგნიტური ნაკადი ხვეულში სუსტდება, მაშინ ინდუქცია
დენი ქმნის მაგნიტურ ველს ინდუქციით, ზრდის მაგნიტურ ნაკადს კოჭის შემობრუნებით.

ეს არის ინდუქციური დენის მიმართულების განსაზღვრის ზოგადი წესის არსი, რომელიც გამოიყენება ყველა შემთხვევაში. ეს წესი დაადგინა რუსმა ფიზიკოსმა ე.ჰ.ლენცმა.

ლენცის წესით დახურულ წრეში წარმოქმნილი ინდუცირებული დენი თავისი მაგნიტური ველით ეწინააღმდეგება მის გამომწვევ მაგნიტური ნაკადის ცვლილებას. უფრო მოკლედ, ეს წესი შეიძლება ჩამოყალიბდეს შემდეგნაირად: ინდუცირებული დენი მიმართულია ისე, რომ ხელი შეუშალოს მის გამომწვევ მიზეზს.

გამოიყენეთ ლენცის წესი წრეში ინდუქციური დენის მიმართულების დასადგენად შემდეგნაირად:

1. განსაზღვრეთ გარე მაგნიტური ველის მაგნიტური ინდუქციის ხაზების მიმართულება.
2. გაარკვიეთ, იზრდება თუ არა ამ ველის მაგნიტური ინდუქციის ვექტორის ნაკადი კონტურით შემოზღუდულ ზედაპირზე (Ф > 0) თუ მცირდება (Ф).< 0).
3. დააყენეთ ინდუცირებული დენის მაგნიტური ველის მაგნიტური ინდუქციის ხაზების მიმართულება. ლენცის წესის მიხედვით, ეს ხაზები მიმართული უნდა იყოს მაგნიტური ინდუქციის ხაზების საპირისპიროდ Ф > 0-ზე და ჰქონდეს იგივე მიმართულება, რაც ფ-ზე.< 0.
4. იცის მაგნიტური ინდუქციის ხაზების მიმართულება, იპოვე ინდუქციური დენის მიმართულება გიმლეტის წესის გამოყენებით.

ინდუქციური დენის მიმართულება განისაზღვრება ენერგიის შენარჩუნების კანონის გამოყენებით. ყველა შემთხვევაში, ინდუცირებული დენი მიმართულია ისე, რომ მისი მაგნიტური ველი ხელს უშლის მაგნიტური ნაკადის ცვლილებას, რაც იწვევს მოცემულს. ინდუცირებული დენი.

1. როგორ განისაზღვრება ინდუქციური დენის მიმართულება?
2. გაჩნდება თუ არა ელექტრული ველი რგოლში ნაჭრით, თუ მას მიიტანთ მაგნიტი?