Induksiyaning elektr harakatlantiruvchi kuchi

3. Induksiyaning elektr harakatlantiruvchi kuchi
Oldingi xatboshida, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan F magnit oqimining o'zgarishi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan elektromotor induksiya kuchining paydo bo'lishiga olib kelishi aniqlangan.ei.O’rtasidagi bog’lanishni topish uchuneiva F ning o'zgarish tezligi, quyidagi misolni ko'rib chiqing.
Uzunligi l bo'lgan harakatlanuvchi jumperli sxemani olaylik (3.1a-rasm). Keling, uni kontur tekisligiga perpendikulyar va chizmadan tashqariga yo'naltirilgan yagona magnit maydonga joylashtiramiz. Jumperni v tezlik bilan harakatga keltiramiz. Jumperdagi oqim tashuvchilar - elektronlar ham maydonga nisbatan bir xil tezlikda harakat qiladilar. Natijada, jumper bo'ylab yo'naltirilgan magnit kuch har bir elektronga ta'sir qila boshlaydi.
F||=-e[vB] (3.1)
(elektronning zaryadi -e). Bu kuchning ta'siri intensivlikdagi elektr maydonining elektroniga ta'siriga teng.
E=[vB].
Bu maydon elektrostatik bo'lmagan kelib chiqishi. Uning kontur bo'ylab aylanishi e qiymatini beradi. Konturda induktsiya qilingan d.s:
ei = (3.2)
(integrand funksiyasi faqat jumper tomonidan tuzilgan 1-2 bo'limda noldan farq qiladi).
Belgiga ergashish uchunei, qaysi yo'nalishda hukm qilish mumkin edi e. d.s., biz taxmin qilamizeiuning yo'nalishi normalning konturga yo'nalishi bilan o'ng qo'lli tizimni hosil qilgan holda ijobiy.
Keling, rasmda ko'rsatilganidek, normalni tanlaymiz. 3.1. Keyin sirkulyatsiyani hisoblashda siz konturni soat yo'nalishi bo'yicha aylanib, dl vektorlarining yo'nalishini mos ravishda tanlashingiz kerak. Agar (3.1-rasm) integral belgisidan tashqaridagi doimiy vektorni [vB] olsak, hosil bo‘ladi.
ei= [vB] = [vB]l,
bu erda l - rasmda ko'rsatilgan vektor. 3.1b. Keling, hosil bo'lgan ifodadagi omillarni tsiklik qayta tartibga solishni amalga oshiramiz, shundan so'ng uni dt ga ko'paytiramiz va bo'lamiz:
ei= B[lv] = . (3.3)
3.1-rasm - harakatlanuvchi o'tish moslamasi bilan sxema
Rasmdan. 3.1b bu aniq
[l,vdt]= -BndS,
bu erda dS - dt vaqt ichida kontur maydonidagi o'sish. Oqimning ta'rifiga ko'ra, BdS=BndS ifodasi dS maydoni bo'ylab oqimni, ya'ni sxema bo'ylab dF oqimining o'sishini ifodalaydi. Shunday qilib,
B[1, vdt]= -Bn dS = -dF.
Buni hisobga olgan holda (3.3) ifoda shakl berilishi mumkin
ei = - (3.4)
Bizda df/dt vaeiqarama-qarshi belgilarga ega. Oqim belgisi va belgisieinormalning kontur tekisligiga yo'nalishini tanlash bilan bog'liq. Oddiy tanlashimiz bilan (3.1-rasmga qarang), df/dt belgisi ijobiy, belgisi esaeisalbiy. Agar biz chizma orqasiga emas, balki o'zimizga qaratilgan normalni tanlaganimizda, df/dt belgisi manfiy bo'lardi, belgisi esaeiijobiy.
Magnit induksiya oqimining SI birligi Weber (Wb) bo'lib, u 1 Tesla ga teng B bilan unga normal magnit maydon chiziqlari bilan kesishgan 1 m2 sirt orqali oqimdir. 1 Vb/s ga teng oqim o'zgarishi tezligida kontaktlarning zanglashiga olib keladigan emf 1 V ga teng.elektromagnit induksiya kuchlanish maydoni
3.2-rasm - Harakatlanuvchi elektronga kuchlarning ta'siri
Bizni (4) formulaga olib kelgan fikrlashda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqimni qo'llab-quvvatlovchi tashqi kuchlarning rolini magnit kuchlar o'ynaydi. Bu kuchlarning birlik musbat zaryaddagi ishi, ta'rifi bo'yicha e ga teng. d.s. noldan farq qiladi. Bu holat magnit kuch zaryad ustida ishlay olmaydi degan gapga yaqqol ziddir. Agar kuch (1) elektronga ta'sir etuvchi jami magnit kuch emas, balki bu kuchning faqat v tezlik tufayli simga parallel bo'lgan komponenti ekanligini hisobga olsak, qarama-qarshilik yo'q qilinadi (qarang: kuch F||, da 3.2-rasm). Ushbu komponentning ta'siri ostida elektron sim bo'ylab tezlik bilan harakatlana boshlaydi va natijada simga perpendikulyar magnit kuchning tarkibiy qismi paydo bo'ladi.
F┴= -e[uB]
(bu komponent aylanmaga hissa qo'shmaydi, chunki u dl ga perpendikulyar).
Elektronga ta'sir qiluvchi umumiy magnit kuch
F=F┴+F||,
va dt vaqt ichida bu kuchning elektronga ishi
dA= F||udt+ F┴vdt = F||udt- F┴vdt
(F|| va u vektorlarining yoʻnalishlari bir xil, F vektorlarning yoʻnalishlari bir xil┴va v qarama-qarshi; rasmga qarang. 3.2). Quvvat modullarining qiymatlarini almashtirish: F||=-evB va F┴=euB, biz umumiy magnit kuch tomonidan bajarilgan ish nolga teng ekanligini topamiz.
F kuch┴jumper tezligiga qarama-qarshi yo'naltirilgan v. Demak, jumper doimiy v tezlikda harakatlanishi uchun unga F kuchlar yig'indisini muvozanatlashtiruvchi Fext tashqi kuchini qo'llash kerak.┴, ko'prikdagi barcha elektronlarga qo'llaniladi. Ushbu kuchning ishi tufayli induksiyalangan oqim tomonidan zanjirda chiqarilgan energiya paydo bo'ladi.
E ning paydo bo'lishi uchun biz ko'rib chiqqan tushuntirish. d.s. induksiya magnit maydon doimiy bo'lgan holatga ishora qiladi, lekin kontaktlarning zanglashiga olib keladigan geometriyasi o'zgaradi. Shu bilan birga, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan magnit oqimi B. ning o'zgarishi tufayli ham o'zgarishi mumkin. Bu holda, e ning paydo bo'lishi uchun tushuntirish. d.s. tubdan farq qiladi. Vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan magnit maydon vorteks elektr maydonini hosil qiladi E. Nol E ta'sirida o'tkazgichdagi oqim tashuvchilar harakatlana boshlaydi - indüksiyalangan oqim paydo bo'ladi. O'rtasidagi bog'liqlik e. d.s. induksiya va bu holda magnit oqimining o'zgarishi (3.4) formula bilan ham tavsiflanadi.
E. induktsiya qilingan sxema bo'lsin. d.s., bir burilishdan emas, balki N burilishdan iborat, masalan, u solenoiddir.
Burilishlar ketma-ket ulanganligi sababli, u har bir burilishda alohida induktsiya qilingan emf yig'indisiga teng bo'ladi:
ei= - = -
Hajmi
r = ∑F
oqim aloqasi yoki umumiy magnit oqim deb ataladi. U F bilan bir xil birliklarda o'lchanadi. Har bir burilish bo'ylab oqim bir xil bo'lsa,
r =NF.
Murakkab kontaktlarning zanglashiga olib keladigan emf formula bilan aniqlanadi
ei= - .
|