Dəyişən cərəyan dövrəsində iş və güc. Cərəyan və gərginliyin effektiv qiyməti

Dəyişən cərəyan dövrəsində iş və güc. Cərəyan və gərginliyin effektiv qiyməti.
Dəyişən cərəyan dövrəsi yalnız aktiv müqavimətdən ibarətdirsə, onda cərəyan və gərginlik rəqsləri arasındakı fazalar sürüşməsi sifra bərabərdir və ; olur.
Belə dövrədə cərəyanın gördüyü iş tamamilə istiliyə çevriləcəkdir.
Çox kiçik zaman intervalında dəyişən cərəyana sabit cərəyan kimi baxmaq mümkün olduğundan dəyişən cərəyanın ani gücü üçün yaza bilərik:
Əksər hallarda gücün ani qiyməti yox, onun bir tam period ərzindəki orta gücünü bilmək lazım olur.
Dəyişən cərəyanın kiçik zaman ərzində gördüyü elementar iş:
kimidir.
Onda bir period ərzində görülən iş belə olar:
(və ya in orta qiyməti olduğundan istifadə də olar)
Buradan dəyişən cərəyanın orta gücü üçün alırıq
Dəyişən cərəyanın dövrəsi üçün alınmış gücün bu ifadəsini sabit cərəyanın gücü üçün olan ifadə ilə müqayisə etsək yazarıq bu dəyişən cərəyanın və gərginliyin effektiv qiymətləri adlanır. Onda orta güc belə təyin olunar:
Dövrədə reaktiv müqavimət olduqda və arasında olan faza sürüşməsi , dövrədə yaranan gücün azalmasına səbəb olur. Bu halda orta güc belə təyin olunur:
Burada vuruğu elektrik dövrəsində güc əmsalı adlanır.
Dövrədə yalnız reaktiv müqavimət olduqda (R=0) =0 olur və olur. Bu halda bir ərzində enerji xarici dövrədən daxil olur, sonrakı ərzində isə geri qayıdardı (ani güc tezliyi ilə dəyişir). Bu mümkün deyil, deməli, həmişə sıfıra bərabər olur.
Mövzu № 21
Maksvel nəzəriyyəsi
Burulğanlı elektrik sahəsi.
Burulğanlı cərəyanlar.Fuko cərəyanları.
Yerdəyişmə cərəyanı.
Maksvel tənliklərinin inteqral forması.
Maksvel tənliklərinin diferensial forması.
Maksvel nəzəriyyəsinin əhəmiyyəti.
Burulğanlı elektrik sahəsi
Elektrik maqnit induksiya hadisələrini öyrənərkən müşahidə edirik ki, maqnit sahəsinin istənilən dəyişməsi qapalı keçiricidə e.h.q. yaradır və nəticədə induksiya cərəyanı yaranır.
Digər tərəfdən məlumdur ki, istənilən dövrədə e.h.q. yalnız o halda yaranır ki, sərbəst yüklərə kənar qüvvələri təsir etmiş olsun.
Bəs bu halda kənar qüvvələrin yaranma təbiəti necədir?
Təcrübələr göstərir ki, induksiya e.h.q. keçiricinin növündən və onun halından asılı deyil. Bu onu göstərir ki, bu halda kənar qüvvələrin yaranması keçiricinin maqnit sahəsində xassələrinin dəyişməsi ilə deyil, maqnit sahənin özü ilə əlaqədardır.
Maksvel belə bir nəticəyə gəlmişdir ki, induksiya e.h.q. yaranma səbəbi elektrik sahənin yaranmasındadır. Keçiricilər isə yalnız bu sahəni aşkara çıxaran cihaz kimi özünü göstərirlər. Elektrik sahəsinin təsirindən keçiricidəki sərbəst elektronlar hərəkətə gəlir və keçirici qapalı olarsa onda induksiya cərəyanı yaranır.
Bu hadisənin xüsusiyyəti ondadır ki, yaranan elektrik sahəsi elektrostatik sahə deyil. Elektrostatik sahənin qüvvə xətləri qapalı deyil, onların başlanğıcı və sonu elektrik yüklərində olur və buna görə qapalı konturda elektrostatik sahənin intensivliyi (E) həmişə sifra bərabərdir. Bu səbəbdən elektrostatik sahə yüklərin qapalı kontur boyu hərəkətinə deməli e.h.q. yaranmasına səbəb ola bilməz.
Bunun əksinə olaraq, elektromaqnit induksiya zamanı yaranan elektrik sahənin qüvvə xətləri qapalıdırlar, yəni bu elektrik sahəsi burulğanlı elektrik sahəsidir. Belə elektrik sahəsi sərbəst elektronları qapalı trayektoriyalarla hərəkət etdirir və e.h.q.-in yaranmasına gətirir. Bu halda kənar qüvvə olaraq burulğanlı elektrik sahə meydana çıxır. Burulğanlı elektrik sahəsində qapalı konturda iş və . E-nin qiyməti (istənilən nöqtələr arasında) həm bu nöqtənin vəziyyəti ilə (elektrostatik sahədə olduğu kimi), həm də bu nöqtələri birləşdirən keçiricinin (konturun) formasından asılıdır.
Beləliklə Maksvel öz nəzəriyyəsinin birinci müddəasına gəlmişdir: maqnit sahəsinin istənilən dəyişməsi burulğanlı elektrik sahəsinin yaranmasına səbəb olur.
Bu müddəanı kəmiyyətcə ifadə edək.Elektromaqnit induksiya qanu-nuna görə induksiya e.h.q.-si: (1)
- konturu ilə hüdudlanmış S sahəsindən keçən maqnit selidir:
(2). () Digər tərəfdən konturundakı e.h.q.:
(3)
Burada - kənar qüvvələr sahəsinin intensivliyidir, baxılan halda burulğanlı elektrik sahəsinin intensivliyidir.
və (3)-dən alırıq: (4)
(2)-i nəzərə alaq: (5).
(4)və (5) ifadələri dəyişən maqnit sahəsi () ilə burulğanlı elektrik sahəsai () arasında əlaqəni ifadə edirlər, və Maksvel nəzəriyyəsinin tənliklərindən biridir.
|