Өмнөх догол мөрөнд индукцийн гүйдлийг олж авах туршилтуудыг авч үзсэн бөгөөд түүний үүссэн шалтгааныг тогтоосон.

Индукцийн гүйдлийн чиглэл юу вэ? Энэ асуултад хариулахын тулд бид 123-р зурагт үзүүлсэн төхөөрөмжийг ашиглана. Энэ нь төгсгөлд нь хөнгөн цагаан цагираг бүхий нарийн хөнгөн цагаан хавтан юм. Нэг цагираг хатуу, нөгөө нь зүсэгдсэн байна. Бөгж бүхий хавтанг тавиур дээр байрлуулсан бөгөөд босоо тэнхлэгийн эргэн тойронд чөлөөтэй эргэлддэг.

Цагаан будаа. 123. Соронзны аль нэг туйлын цул цагирагт ойртох үед цагираг нь түүнээс түлхэгдэнэ.

Туузан соронз авч, зүссэн цагираг руу оруулъя - цагираг нь байрандаа үлдэх болно. Хэрэв та соронзыг цул цагирагт оруулбал энэ нь няцаагдаж, бүхэл хавтанг эргүүлэх явцад соронзоос холдох болно. Хэрэв соронзыг хойд туйл руу биш (зурагт үзүүлсэн шиг) цагираг руу эргүүлбэл үр дүн нь яг ижил байх болно. Ажиглагдсан үзэгдлүүдийг тайлбарлая.

Соронзны аль нэг туйлын цагираг руу ойртох үед талбар нь жигд бус байвал цагирагаар дамжин өнгөрөх соронзон урсгал нэмэгддэг (Зураг 124). Энэ тохиолдолд индукцийн гүйдэл нь хатуу цагирагт үүсдэг боловч зүсэлттэй цагирагт гүйдэл байхгүй болно.

Цагаан будаа. 124. Соронзон цагирагт ойртох үед цул цагираг дахь индукцийн гүйдлийн харагдах байдал

Хатуу цагираг дахь гүйдэл нь орон зайд соронзон орон үүсгэдэг бөгөөд үүний ачаар цагираг нь соронзон шинж чанарыг олж авдаг. Ойртож буй туузан соронзтой харьцахдаа бөгж нь түүнээс хөөгдөнө. Үүнээс үзэхэд цагираг ба соронз нь ижил туйлуудтай тулгардаг бөгөөд тэдгээрийн талбайн соронзон индукцийн векторууд (V k ба V m) эсрэг чиглэлд чиглэгддэг (Зураг 125). Бөгжний соронзон орны индукцийн векторын чиглэлийг мэдэхийн тулд та цагираг дахь индукцийн гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлохын тулд баруун гарын дүрмийг (97-р зургийг үз) ашиглаж болно. Түүнд ойртож буй соронзоос холдсноор цагираг нь түүгээр дамжин өнгөрөх гадаад соронзон урсгалын өсөлтийг эсэргүүцдэг.

Цагаан будаа. 125. Цагираг дахь индукцийн гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлох

Одоо бөгжөөр дамжих гадаад соронзон урсгал буурахад юу болохыг харцгаая. Үүнийг хийхийн тулд бөгжийг гараараа барьж, соронз оруулаарай. Дараа нь бөгжийг суллаж, бид соронзыг арилгаж эхэлнэ. Энэ тохиолдолд цагираг нь соронзыг дагаж, түүнд татагдах болно (Зураг 126). Энэ нь цагираг ба соронз нь эсрэг туйлуудтай тулгардаг бөгөөд тэдгээрийн талбайн соронзон индукцийн векторууд нэг чиглэлд чиглэгддэг (Зураг 127). V k ба V м-ийн ижил чиглэлтэй бол гүйдлийн соронзон орон нь цагирагаар дамжин өнгөрөх гадаад соронзон урсгалын бууралтыг эсэргүүцэх болно.

Цагаан будаа. 126. Соронз нь цул цагирагаас холдохдоо татагдахдаа соронзыг дагадаг.

Цагаан будаа. 127. Цагирагтай харьцуулахад соронзны хөдөлгөөний чиглэл өөрчлөгдөхөд цагираг дахь индукцийн гүйдлийн чиглэл өөрчлөгдөнө.

Өдөөгдсөн гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлохын тулд юуны өмнө энэ гүйдлийн (цагирагны төвд) үүссэн соронзон орны соронзон индукцийн векторын чиглэлийг олж мэдэх шаардлагатай байгааг бид харж байна. Туршилтын үр дүнд үндэслэн (тэдгээрийн нэгд нь гадаад соронзон урсгал нэмэгдэж, нөгөөд нь буурсан) орчин үеийн томъёололд дараах байдлаар сонсогдох дүрмийг боловсруулсан болно.

• Соронзон оронтой хаалттай хэлхээнд үүссэн индукцийн гүйдэл нь энэ гүйдлийг үүсгэсэн гадаад соронзон урсгалын өөрчлөлтийг эсэргүүцдэг.

Энэ дүрмийг 1834 онд Оросын эрдэмтэн Эмилиус Кристианович Ленц тогтоосон тул Ленцийн дүрэм гэж нэрлэдэг.

Асуултууд

1. 123, 126-р зурагт үзүүлсэн туршилтыг яагаад хийсэн бэ?
2. Яагаад хуваагдсан цагираг нь соронзон ойртоход хариу үйлдэл үзүүлэхгүй байна вэ?
3. Соронз нь хатуу цагираг руу ойртох үед тохиолддог үзэгдлүүдийг тайлбарла (125-р зургийг үз); соронзыг салгах үед (127-р зургийг үз).
4. Цагираг дахь индукцийн гүйдлийн чиглэлийг хэрхэн тодорхойлох вэ?
5. Ленцийн муж улсын дүрэм.

Дасгал 37

1. 123-р зурагт үзүүлсэн төхөөрөмжийг яагаад хөнгөн цагаанаар хийсэн гэж та бодож байна вэ? Хэрэв төхөөрөмжийг төмрөөр хийсэн бол туршилт хэрхэн үргэлжлэх вэ? зэс?
2. Индукцийн гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлохын тулд бидний гүйцэтгэсэн логик үйлдлүүдийн доорх жагсаалтад тэдгээрийг хэрэгжүүлэх дарааллыг зөрчсөн болно. Эдгээр үйлдлүүдийг харуулсан үсгүүдийг зөв дарааллаар байрлуулан дэвтэртээ бич.
   1. Цагираг дахь индукцийн гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлно (баруун гарын дүрмийг ашиглан).
   2. Бид цагираг дахь гүйдлийн соронзон орны B k индукцийн векторын чиглэлийг соронзон орны соронзон индукцийн вектор B m-ийн чиглэлтэй холбон тодорхойлсон бөгөөд энэ нь цагираг нь соронзоос түлхэгдэх үед энэ нь ойртож (энэ нь тэд нэг туйлтай тулгардаг гэсэн үг) ба холдох үед татагддаг (энэ нь цагираг ба соронз хоёр эсрэг туйлтай тулгардаг гэсэн үг юм).
   3. Бид соронзон орны B m соронзон индукцийн векторын чиглэлийг (түүний туйлуудын байршлаар) тодорхойлсон.

Ажлын зорилго: соронзон индукцийн үзэгдлийн туршилтын судалгаа, Ленцийн дүрмийг баталгаажуулах.

Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл нь дамжуулагч хэлхээнд цахилгаан гүйдэл үүсэхээс бүрддэг бөгөөд энэ нь цаг хугацааны хувьд өөрчлөгддөг соронзон орон дотор тайван байх эсвэл тогтмол соронзон орон дотор хөдөлж, соронзон индукцийн шугамын тоог нэвтлэх замаар хөдөлдөг. хэлхээний өөрчлөлт. Манай тохиолдолд соронзон орон нь хөдөлж буй (чөлөөт) соронзоор үүсгэгддэг тул цаг хугацааны явцад өөрчлөх нь илүү үндэслэлтэй байх болно. Лензийн дүрмийн дагуу өөрийн соронзон оронтой хаалттай гогцоонд үүссэн индукцийн гүйдэл нь түүнийг үүсгэдэг соронзон урсгалын өөрчлөлтийг эсэргүүцдэг. Энэ тохиолдолд бид үүнийг миллиамметрийн зүүний хазайлтаар ажиглаж болно.

Хийсэн ажлын жишээ

1. Нэг туйлтай (хойд талд) ороомог руу соронз оруулж, түүнийг салгаснаар амперметрийн зүү янз бүрийн чиглэлд хазайж байгааг ажиглаж байна. Эхний тохиолдолд ороомог (соронзон урсгал) цоолох соронзон индукцийн шугамын тоо нэмэгдэж, хоёр дахь тохиолдолд эсрэгээр байна. Түүнээс гадна, эхний тохиолдолд индукцийн гүйдлийн соронзон орны нөлөөгөөр үүссэн индукцийн шугамууд ороомгийн дээд төгсгөлөөс гарч ирдэг, учир нь ороомог нь соронзыг түлхэж, хоёр дахь тохиолдолд эсрэгээр энэ төгсгөлд ордог. . Амметрийн зүү хазайсан тул индукцийн гүйдлийн чиглэл өөрчлөгдөнө. Үүнийг Ленцийн дүрэм бидэнд харуулж байна.

Соронзыг өмнөд туйлтай ороомог руу оруулснаар бид эхнийхээс эсрэг талын зургийг ажиглаж байна.

2. (Хоёр ороомогтой хайрцаг)

Хоёр ороомгийн хувьд түлхүүрийг онгойлгох үед амперметрийн зүү нэг чиглэлд, хаагдсан үед нөгөө чиглэлд хөдөлдөг.

Түлхүүрийг хаах үед эхний ороомог дахь гүйдэл нь соронзон орон үүсгэдэг гэж тайлбарладаг. Энэ талбар нэмэгдэж, хоёр дахь ороомгийг цоолох индукцийн шугамын тоо нэмэгддэг. Нээх үед ороомогыг цоолох шугамын тоо буурдаг. Үүний үр дүнд Ленцийн дүрмийн дагуу эхний болон хоёр дахь тохиолдолд өдөөгдсөн гүйдэл нь түүнийг үүсгэсэн өөрчлөлтийг эсэргүүцдэг. Үүнтэй ижил амперметр нь индукцийн гүйдлийн чиглэлийн өөрчлөлтийг харуулж байгаа бөгөөд энэ нь Ленцийн дүрмийг баталж байна.

INFOPHYS бол миний ертөнц.

Бүх дэлхий таны гарт - бүх зүйл таны хүссэнээр байх болно

Миний хэлсэн шиг.

Шалгалтанд зориулсан асуултууд

Мэргэшсэн AM-11, SZ-11, A-11 бүлгүүдийн хувьд:

190631 "Авто тээврийн хэрэгслийн засвар үйлчилгээ"

270802 "Барилга байгууламж барих, ашиглах"

1, 2-р улирлын физикийн лекцийн жагсаалт

АМЖИЛТ ХҮСЬЕ!

Туршилт хийх

09 тоот лабораторийн ажил “Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийн судалгаа”

Лабораторийн ажил No10

Ажлын зорилго: өдөөгдсөн гүйдэл, өдөөгдсөн emf үүсэх нөхцөлийг судлах.

Тоног төхөөрөмж: ороомог, хоёр туузан соронзон, миллиамперметр.

Цахилгаан ба соронзон орны харилцан хамаарлыг 1831 онд Английн нэрт физикч М.Фарадей тогтоожээ.Тэрээр уг үзэгдлийг нээсэн. цахилгаан соронзон индукц.

Фарадейгийн олон тооны туршилтууд нь соронзон орны тусламжтайгаар дамжуулагч дотор цахилгаан гүйдэл үүсгэх боломжтойг харуулж байна.

Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл хэлхээгээр дамжин өнгөрөх соронзон урсгал өөрчлөгдөх үед хаалттай хэлхээнд цахилгаан гүйдэл үүсэхээс бүрдэнэ.

Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлээс үүсэх гүйдлийг гэнэ индукц.

Цахилгаан хэлхээнд (Зураг 1) ороомогтой харьцуулахад соронзны хөдөлгөөн, эсвэл эсрэгээр байвал индукцийн гүйдэл үүсдэг. Индукцийн гүйдлийн чиглэл нь соронзны хөдөлгөөний чиглэл ба туйлуудын байршлаас хамаарна. Ороомог ба соронзны харьцангуй хөдөлгөөн байхгүй бол индукцийн гүйдэл байхгүй.

Хатуухан хэлэхэд, хэлхээ нь соронзон орон дотор хөдөлж байх үед энэ нь тодорхой гүйдэл биш, харин тодорхой e. d.s.

Фарадей үүнийг туршилтаар тогтоосон Дамжуулах хэлхээнд соронзон урсгал өөрчлөгдөхөд хасах тэмдгээр авсан хэлхээгээр хязгаарлагдсан гадаргуугаар соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурдтай тэнцүү индукцсан EMF үүснэ.:

Энэ томъёог илэрхийлнэ Фарадейгийн хууль: д. d.s. индукц нь контураар хязгаарлагдсан гадаргуугаар дамжин өнгөрөх соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурдтай тэнцүү байна.

Томъёоны хасах тэмдэг нь тусгагдсан болно Лензийн дүрэм.

1833 онд Ленц хэмээх мэдэгдлийг туршилтаар нотолсон Лензийн дүрэм: Соронзон урсгал өөрчлөгдөх үед хаалттай гогцоонд өдөөгдсөн индукцийн гүйдэл нь түүний үүсгэсэн соронзон орон нь өдөөгдсөн гүйдлийг үүсгэх соронзон урсгалын өөрчлөлтөөс сэргийлж байхаар үргэлж чиглэгддэг..

Соронзон урсгал нэмэгдэж байгаатай холбоотойФ>0, мөн ε ind 0, i.e. өдөөгдсөн гүйдлийн соронзон орон нь хэлхээгээр дамжин буурч буй соронзон урсгалыг нэмэгдүүлдэг.

Лензийн дүрэмгүнтэй физик утга – Энэ нь энерги хадгалагдах хуулийг илэрхийлдэг: хэрэв хэлхээгээр дамжих соронзон орон ихэсвэл хэлхээний гүйдэл нь түүний соронзон орон нь гадны эсрэг чиглэсэн байхаар чиглэгддэг бөгөөд хэрэв хэлхээгээр дамжих гадаад соронзон орон буурч байвал гүйдэл нь гүйдэлд чиглэнэ. Ингэснээр түүний соронзон орон нь буурч буй соронзон орныг дэмждэг.

Өдөөгдсөн emf нь янз бүрийн шалтгаанаас хамаарна. Хэрэв та хүчтэй соронзыг ороомог руу нэг удаа, сул соронзыг өөр нэг удаа дарвал эхний тохиолдолд төхөөрөмжийн уншилт өндөр байх болно. Соронз хурдан хөдөлж байх үед тэд бас өндөр байх болно. Энэ ажилд хийгдсэн туршилт бүрт индукцийн гүйдлийн чиглэлийг Ленцийн дүрмээр тодорхойлно. Индукцийн гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлох журмыг Зураг 2-т үзүүлэв.

Зураг дээр байнгын соронзны соронзон орны шугам ба индукцийн гүйдлийн соронзон орны шугамыг цэнхэр өнгөөр ​​тэмдэглэв. Соронзон орны шугамууд нь үргэлж N-аас S хүртэл - хойд туйлаас өмнөд туйл руу чиглэсэн байдаг.

Ленцийн дүрмийн дагуу соронзон урсгал өөрчлөгдөхөд үүсдэг дамжуулагч дахь индукцтэй цахилгаан гүйдэл нь соронзон орон нь соронзон урсгалын өөрчлөлтийг эсэргүүцэх байдлаар чиглэгддэг. Тиймээс ороомог дахь соронзон орны шугамын чиглэл нь байнгын соронзны хүчний шугамын эсрэг байдаг, учир нь соронзон нь ороомог руу хөдөлдөг. Гимлет дүрмийг ашиглан гүйдлийн чиглэлийг олдог: хэрэв гинжийг (баруун гар утастай) эрэг шургуулж, түүний хөрвүүлэх хөдөлгөөн нь ороомог дахь индукцийн шугамын чиглэлтэй давхцаж байвал гүйдлийн эргэлтийн чиглэлийг тодорхойлно. Gimlet бариул нь индукцийн гүйдлийн чиглэлтэй давхцдаг.

Тиймээс 1-р зурагт улаан сумаар харуулсан шиг миллиамперметрээр дамжих гүйдэл зүүнээс баруун тийш урсдаг. Соронз нь ороомогоос холдох тохиолдолд индукцийн гүйдлийн соронзон орны шугамууд нь байнгын соронзны талбайн шугамтай давхцаж, гүйдэл баруунаас зүүн тийш урсах болно.

Тайлангийн хүснэгтийг бэлтгэж, туршилт хийхдээ бөглөнө үү.

Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийн судалгаа

11-р ангийн физикийн сурах бичиг (Г.Я Мякишев, Б.Б. Буховцев, 2000),
даалгавар №1
бүлэгт" Лабораторийн ажил No1».

Ажлын зорилго:соронзон индукцийн үзэгдлийн туршилтын судалгаа, Ленцийн дүрмийг баталгаажуулах.

Онолын хэсэг:Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл нь дамжуулагч хэлхээнд цахилгаан гүйдэл үүсэхээс бүрддэг бөгөөд энэ нь цаг хугацааны хувьд өөрчлөгддөг соронзон орон дотор тайван байдалд байгаа эсвэл тогтмол соронзон орон дотор хөдөлж, соронзон индукцийн шугамын тоог нэвтлэх замаар хөдөлдөг. хэлхээний өөрчлөлт. Манай тохиолдолд соронзон орон нь хөдөлж буй (чөлөөт) соронзоор үүсгэгддэг тул цаг хугацааны явцад өөрчлөх нь илүү үндэслэлтэй байх болно. Лензийн дүрмийн дагуу соронзон оронтойгоо хаалттай гогцоонд үүссэн индукцийн гүйдэл нь түүнийг үүсгэдэг соронзон урсгалын өөрчлөлтийг эсэргүүцдэг. Энэ тохиолдолд бид үүнийг миллиамметрийн зүүний хазайлтаар ажиглаж болно.

Тоног төхөөрөмж:Миллиамметр, тэжээлийн хангамж, судалтай ороомог, нуман хэлбэртэй соронз, товчлуурын унтраалга, холбох утас, соронзон зүү (луужин), реостат.

Хийсэн ажлын талаархи дүгнэлт: 1. Нэг туйлтай (хойд талд) ороомог руу соронз оруулж, түүнийг салгаснаар амперметрийн зүү янз бүрийн чиглэлд хазайж байгааг ажиглаж байна. Эхний тохиолдолд ороомог (соронзон урсгал) цоолох соронзон индукцийн шугамын тоо нэмэгдэж, хоёр дахь тохиолдолд эсрэгээр байна. Түүнээс гадна, эхний тохиолдолд индукцийн гүйдлийн соронзон орны нөлөөгөөр үүссэн индукцийн шугамууд нь ороомгийн дээд төгсгөлөөс гарч ирдэг, учир нь ороомог нь соронзыг түлхэж, хоёр дахь тохиолдолд эсрэгээр энэ төгсгөлд ордог. . Амметрийн зүү хазайсан тул индукцийн гүйдлийн чиглэл өөрчлөгдөнө. Үүнийг Ленцийн дүрэм бидэнд харуулж байна. Соронзыг өмнөд туйлтай ороомог руу оруулснаар бид эхнийхээс эсрэг талын зургийг ажиглаж байна.

2. (Хоёр ороомогтой гэр) Хоёр ороомгийн хувьд унтраалга нээгдэхэд амперметрийн зүү нэг тал руу, унтраалга хаагдсан үед нөгөө тал руу шилжинэ. Түлхүүрийг хаах үед эхний ороомог дахь гүйдэл нь соронзон орон үүсгэдэг гэж тайлбарладаг. Энэ талбар нэмэгдэж, хоёр дахь ороомгийг цоолох индукцийн шугамын тоо нэмэгддэг. Нээх үед мөрүүдийн тоо буурдаг. Үүний үр дүнд Ленцийн дүрмийн дагуу эхний болон хоёр дахь тохиолдолд өдөөгдсөн гүйдэл нь түүнийг үүсгэсэн өөрчлөлтийг эсэргүүцдэг. Үүнтэй ижил амперметр нь индукцийн гүйдлийн чиглэлийн өөрчлөлтийг харуулж байгаа бөгөөд энэ нь Ленцийн дүрмийг баталж байна.

"Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийн судалгаа" сэдэвт лабораторийн ажил.

Инфоурок курсын 60% хүртэлх хөнгөлөлтийг авахын тулд яараарай

Лабораторийн ажил

цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийн судалгаа

Зорилтот:цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг ажиглаж, Ленцийн дүрмийн биелэлтийг шалгана уу.

гальванометр, ороомог, холбох утас, соронз.

Ажлын арга

Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл нь хэлхээг нэвчүүлэх соронзон урсгал өөрчлөгдөх үед ямар ч битүү дамжуулагч хэлхээнд индукцийн цахилгаан гүйдэл үүсэхийг хэлнэ. Индукцийн гүйдлийн чиглэлийг Ленцийн дүрмээр тодорхойлно.

Энэ ажилд цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл ажиглагдаж байна. Соронзыг ороомгийн хөндийгөөр хөдөлгөж, индукцийн гүйдлийн чиглэлийг гальванометрийн зүүний хазайлтаар тодорхойлно.

Индукцийн гүйдлийн чиглэлийг мөн Ленцийн дүрмийг ашиглан тодорхойлж болно. Ажил дээр үүнийг дараах байдлаар ашиглаж болно.

1) соронз хөдөлж байх үед ороомгийн соронзон туйлуудын чиглэлийг тодорхойлох (туйл нь соронзонтой тулгардаг бөгөөд энэ нь түүний хөдөлгөөнөөс сэргийлдэг);

2) векторын чиглэлийг тодорхойлох (соронзон зүүний дүрмийн дагуу). IN ороомог дахь гүйдлийн улмаас үүссэн соронзон орон;

3) ороомог дахь гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлох (гимлет дүрмийг ашиглан).

1. Ороомог гальванометрт холбоно.

2. Соронзыг ороомгийн хөндийгөөр хөдөлгөж, Зураг a)-d); тохиолдол бүрт гальванометрийн зүүний хазайлтыг (гүйдлийн чиглэл) тэмдэглэнэ.

3. Дөрвөн тохиолдлын аль нэгэнд нь (соронзны туйл ба түүний хөдөлгөөний чиглэлийг багш тогтоодог) 1 – 3-р алхамыг ашиглан Лензийн дүрмийн дагуу ороомог дахь гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлно. заана: туйл Н Тэгээд С , В векторын чиглэл, гүйдлийн чиглэл I .

1. Соронзон индукц В нь юуг тодорхойлдог вэ? Соронзон индукцийг хэрхэн тооцдог вэ? Энэ томъёонд ямар хэмжигдэхүүн орсон бэ?

2. Зургийг ашиглан энэ нь хэрхэн үүсдэгийг тайлбарла EMFсоронзон орон дотор хөдөлж буй дамжуулагч дахь индукц?

3. Эргэлтийн цахилгаан орон ямар нөхцөлд үүсдэг вэ? Эргэлтийн цахилгаан талбайн шинж чанарууд юу вэ (зураг дээр үндэслэн тайлбарла).

Лабораторийн ажил No2. "Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийн судалгаа"

Хичээл 9. Физик 11-р анги

Хичээлийн хураангуй “Лабораторийн ажил No2. "Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийн судалгаа""

"Ажиглахыг мэддэг хүн ба

дүн шинжилгээ хий, хуурах боломжгүй"

Артур Конан Дойл

Энэ сэдэв нь лабораторийн ажилд зориулагдсан болно цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг судлах.

Лабораторийн ажлын зорилго: цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг судлах, түүнчлэн Ленцийн дүрмийг шалгах.

Тоног төхөөрөмж: холбох утас, миллиамперметр, реостат, цахилгаан тэжээл, түлхүүр, тууз эсвэл нуман соронз, соронзон зүү эсвэл луужин, судалтай ороомог.

Соронзон урсгалхавтгай гадаргуугаар дамжих нь соронзон индукцийн модулийн үржвэртэй тоон утгаараа контураар хязгаарлагдсан гадаргуугийн талбай ба гадаргуугийн норм ба соронзон индукцийн хоорондох өнцгийн косинустай тэнцүү скаляр физик хэмжигдэхүүн юм.

1831 оны 10-р сарын 17-нд Английн эрдэмтэн Майкл Фарадей энэ үзэгдлийг нээжээ цахилгаан соронзон индукц.

Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэлЭнэ хэлхээгээр дамжин өнгөрөх соронзон урсгал өөрчлөгдөх үед битүү хэлхээнд гүйдэл үүсэх үзэгдэл юм. Мөн ийм аргаар олж авсан гүйдлийг гэж нэрлэдэг индукц.

Хууль цахилгаан соронзон индукц:дамжуулагч хэлхээн дэх индукцийн цахилгаан хөдөлгөгч хүчний дундаж утга нь хэлхээгээр хязгаарлагдсан гадаргуугаар дамжин өнгөрөх соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурдтай пропорциональ байна.

Хуулийн математик тэмдэглэгээнд хасах тэмдгийг харгалзан үзнэ Лензийн дүрэм, үүний дагуу цахилгаан соронзон индукц нь хэлхээнд индукцийн гүйдэл үүсгэдэг бөгөөд түүний үүсгэсэн соронзон орон нь энэ гүйдлийг үүсгэдэг соронзон урсгалын өөрчлөлтөөс сэргийлдэг.

Ажлаа хийхэд бэлдэж байна.

Ороомогуудын аль нэгэнд төмрийн голыг оруулаад тэнд, жишээлбэл, самар ашиглан бэхлээрэй.

Ороомгийн хажууд соронзон зүү эсвэл луужин байрлуул.

Түлхүүрийг хаасны дараа соронзон зүү ашиглан одоогийн ороомгийн соронзон туйлуудын байршлыг тодорхойлно.

Миллиамметрийн зүү аль чиглэлд хазайж байгааг тэмдэглэ. Энэ нь ирээдүйд миллиамперметрийн зүүний хазайлтын чиглэлд гүйдэл дамжуулах ороомгийн соронзон туйлуудын байршлыг тодорхойлоход тусална.

Ажил дууссаны дараа реостат ба түлхүүрийг хэлхээнээс салгаж, тэдгээрийн терминалуудыг холбох дарааллыг хадгалахын зэрэгцээ миллиамперметрийг ороомогтой холбоно.

Бичлэг хийхэд хялбар болгохын тулд та дараах хүснэгтийг үүсгэж болно.

Лабораторийн ажил руу шууд орцгооё. Үүний зэрэгцээ судалгааны явцад хүлээн авсан бүх өгөгдлийг хүснэгтэд оруулна уу.

Цөмийг соронзны туйлуудын аль нэгэнд (жишээлбэл, хойд зүгт) байрлуулсны дараа миллиамметрийн зүүг нэгэн зэрэг ажиглаж, ороомог дотор хурдан байрлуулна. Лензийн дүрмийг ашиглан ороомог доторх индукцийн гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлно.

Эхний туршилтын дараа соронзыг хөдөлгөөнгүй орхиж, миллиамперметрийн зүүг дахин ажигла.

Ороомогоос цөмийг хурдан сугалж, миллиамметрийн зүүг харахаа бүү мартаарай (соронзон өргөтгөлийн хурдны модуль нь эхний туршилттай ойролцоогоор ижил байх ёстой). Дахин хэлэхэд, Лензийн дүрмийг ашиглан энэ тохиолдолд ороомгийн доторх индукцийн гүйдлийн чиглэлийг тодорхойлно.

Туршилтын дараа миллиамметрийн зүү хэрхэн ажиллаж байгааг хараарай.

Соронзны туйлыг хойд зүгээс урагш сольж ажиглалтыг давтана.

Ажиглалтдаа үндэслэн ажлын талаархи дүгнэлтээ бичнэ үү. Индукцийн гүйдлийн чиглэлийн ялгааг Ленцийн дүрмээр тайлбарла.

Одоо тохиргоогоо бага зэрэг өөрчилье.

Хоёр дахь ороомгийг эхнийх нь хажууд байрлуулж, тэнхлэгүүд нь давхцаж, нэг нийтлэг гол дээр байрлуулна.

Эхний ороомгийг миллиамперметрт холбож, хоёр дахь ороомгийг реостатаар дамжуулан одоогийн эх үүсвэрт холбоно.

Түлхүүрийг хааж нээх замаар эхний ороомогт индукцийн гүйдэл үүссэн эсэхийг шалгана уу.

Туршилтын диаграммыг зурж, Ленцийн дүрмийн биелэлтийг шалгана уу.

Мөн реостатаар гүйдлийг өөрчлөх үед индукцийн гүйдэл үүссэн эсэхийг шалгана уу.

Ажлын төгсгөлд ороомогт өдөөгдсөн гүйдэл үүссэн нөхцөл байдлыг тусгахаа мартаж, ерөнхий дүгнэлт хийж нэгтгэн дүгнэ.

Аюулгүй байдлын асуултуудад бичгээр хариулна уу:

1. Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл юу вэ?

2. Ямар гүйдлийг индукцийн гүйдэл гэж нэрлэдэг вэ?

3. Цахилгаан соронзон индукцийн хуулийг томъёол. Үүнийг ямар томъёогоор тодорхойлдог вэ?

4. Ленцийн дүрмийг хэрхэн томъёолсон бэ?

5. Ленцийн дүрэм ба энерги хадгалагдах хуулийн хооронд ямар холбоотой вэ?

Энэ нь сонирхолтой юм:

• Хөгжүүлэгчээс торгууль авахын тулд өмгөөлөгчийн үйлчилгээ хэр үнэтэй вэ? Хөгжүүлэгч KSK (Санкт-Петербург) орон сууц хүргэх хугацааг хойшлуулж байна. Гэрээний дагуу 2015 оны арванхоёрдугаар сарын 31-нд ДДУ-г шилжүүлэх ёстой байсан. Орон сууц 40м2, ипотекийн зээлээр авсан. Та юу хүлээж болох вэ, өмгөөлөгчийн үйлчилгээ ямар үнэтэй байх вэ (хүлээн авах гэрчилгээ [...]
• Зохицуулалтын баримт бичиг Элсэлтийн хороо Дээд боловсролын сургалтын хөтөлбөрт элсэх - бакалаврын хөтөлбөр, мэргэшлийн хөтөлбөрүүд KSMU-д гадаадын иргэдийг элсүүлэх Манай вэбсайтаас та манай их сургуульд элсэх журам, арга, эцсийн хугацааны талаар шаардлагатай бүх мэдээллийг олж авах болно [...]
• Холбооны татварын алба хувь хүний ​​орлогын албан татварын хөнгөлөлт үзүүлэх эрхийг баталгаажуулсан боловч мөнгө хэзээ ч ирээгүй: юу хийх вэ? Хувь хүний ​​орлогын албан татварын хасалт (хөрөнгө/нийгмийн/стандарт)-ын дагуу мөнгө хүлээн авах нь тэр болгон жигдрээд байдаггүй. Та мэргэжлийн хяналтын газарт шаардлагатай мэдүүлэг өгсөн нөхцөл байдлыг харцгаая [...]
• Дэлхийн шүүхийн вэбсайт 2017 оны 1-р сарын 1-ээс эхлэн 2016 оны 6-р сарын 23-ны өдрийн 220-ФЗ Холбооны хууль "Шүүхийн байгууллагын үйл ажиллагаанд цахим баримт бичгийг ашиглахтай холбоотой ОХУ-ын зарим хууль тогтоомжийн актад нэмэлт, өөрчлөлт оруулах тухай" хүчин төгөлдөр болсон. Энэ хуулийн дагуу […]

1834 онд цахилгаан соронзон үзэгдлийн чиглэлээр олон тооны судалгаа хийдгээрээ алдартай Оросын академич Е.Х.Ленц дамжуулагч дахь өдөөгдсөн цахилгаан хөдөлгөгч хүчний (EMF) чиглэлийг тодорхойлох бүх нийтийн дүрмийг гаргажээ. Лензийн дүрэм гэж нэрлэгддэг энэхүү дүрмийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

Өдөөгдсөн EMF-ийн чиглэл нь үргэлж ийм байдаг бөгөөд үүнээс үүдэлтэй гүйдэл нь ийм чиглэлтэй байдаг бөгөөд тэдгээр нь энэхүү өдөөгдсөн EMF-ийг үүсгэдэг шалтгаанд саад учруулах хандлагатай байдаг.

Ленцийн дүрмийн томъёолол нь дараахь туршилтаар батлагдсан.

Зураг 1. Индукцийн гүйдэл бүхий дамжуулагчийн хөдөлгөөнд үзүүлэх эсэргүүцэл

1. Хэрэв 1-р зурагт үзүүлсэн шиг байрлалтай бол дамжуулагч доош хөдөлж байх үед энэ соронзон орныг гатлана. Дараа нь дамжуулагч дээр emf өдөөгдөж, түүний чиглэлийг тодорхойлж болно. Манай тохиолдолд өдөөгдсөн EMF-ийн чиглэл, улмаар гүйдэл нь "бид рүү" чиглэх болно. Одоо манай дамжуулагч соронзон орон дахь гүйдэлтэй хэрхэн ажиллахыг харцгаая. Өмнөх өгүүллүүдээс бид гүйдэл дамжуулагчийг соронзон ороноос түлхэх болно гэдгийг мэдэж байсан. Хийх чиглэлийг зүүн гарын дүрмээр тодорхойлно. Манай тохиолдолд хөвөх хүч нь дээшээ чиглэсэн байдаг. Тиймээс индукцийн гүйдэл нь соронзон оронтой харилцан үйлчилж, дамжуулагчийн хөдөлгөөнд саад учруулж, өөрөөр хэлбэл түүнийг үүсгэсэн шалтгааныг эсэргүүцдэг.

2. Туршилтын хувьд бид 2-р зурагт үзүүлсэн хэлхээг угсарна.Ороомог руу буулгаж (хойд туйлыг нь доошлуулж) бид гальванометрийн зүүний хазайлтыг анзаарах болно. Туршлагаас харахад ороомог дахь индукцийн гүйдлийн чиглэл нь 2-р зурагт үзүүлсэн сумаар харагдаж байна. А. Энэ нь дундаж тэг байрлалаас зүүн тийш сумны хазайлттай тохирно. Үүний үр дүнд ороомог эргэж, гүйдлийн заасан чиглэл нь дээд талд нь хойд туйлыг, доод талд нь өмнөд туйлыг үүсгэдэг. Соронзон ба соленоидын туйл нь бие биенээ түлхэх тул ороомог дахь индукцийн гүйдэл нь байнгын соронзны хөдөлгөөнд саад болж, өөрөөр хэлбэл түүнийг үүсгэсэн шалтгааныг эсэргүүцэх болно.

Зураг 2. Соронзон хөдөлгөөнд үзүүлэх соленоидын эсэргүүцэл:
А- доош, б- дээш

Хэрэв бид байнгын соронзыг ороомогоос салгавал гальванометрийн зүү баруун тийш хазайх болно (Зураг 2, б). Туршлагаас харахад гальванометрийн зүүний хазайлт нь 2-р зураг дээрх сумаар харуулсан индукцийн гүйдлийн чиглэлтэй тохирч байна. б, ба 2-р зураг дээрх гүйдлийн чиглэлийн эсрэг, А.

"Гимлет дүрэм" -ийг ашиглан ороомгийн туйлуудыг тодорхойлоход өмнөд туйл нь ороомгийн дээд талд, хойд туйл нь доод талд байх болно. Соронзон ба соленоидын эсрэг туйл нь таталцаж, соронзны хөдөлгөөнийг удаашруулна. Энэ нь өдөөгдсөн гүйдэл нь түүнийг үүсгэсэн шалтгааныг дахин эсэргүүцэх болно гэсэн үг юм.

Зураг 3. Индукцийн гүйдэл үүсэх II: А- хэлхээг хаах үед I, б- хэлхээг нээх үед

3. Хэлхээ дуусгах I(Зураг 3, А), дамжуулагчаар гүйдэл дамжуулъя AB. Гүйдлийн чиглэлийг сумаар зурагт үзүүлэв. Дамжуулагчийн соронзон орон AB, бүх чиглэлд тархаж буй гүйдлийн улмаас үүссэн, дамжуулагчийг гатлах болно В.Г, мөн гинжин хэлхээнд IIөдөөгдсөн emf үүсдэг. II хэлхээ нь гальванометрт хаалттай тул дотор нь гүйдэл гарч ирнэ. Энэ тохиолдолд гальванометрийг өмнөх туршилтын нэгэн адил асаана.

Зүүн тийш хазайсан гальванометрийн зүү нь төхөөрөмжөөр дамжих гүйдэл дээрээс доошоо урсаж байгааг харуулах болно. AB ба VG дамжуулагч дахь гүйдлийн чиглэлийг харьцуулж үзвэл тэдгээрийн гүйдэл өөр өөр чиглэлд чиглэгдэж байгааг бид харж байна.

Бидний мэдэж байгаагаар гүйдэл нь өөр өөр чиглэлд, нөгөөгөөс нь чиглүүлдэг дамжуулагчид. Тиймээс кондуктор В.Гиндукцийн гүйдэлтэй бол дамжуулагчаас холдох хандлагатай байдаг AB(кондуктортой адил AB-аас В.Г), дамжуулагчийн талбайн нөлөөллийг арилгах ABулмаар өдөөгдсөн гүйдлийг үүсгэсэн шалтгаанд саад учруулна.

Хэлхээн дэх индукцийн гүйдэл IIбогино хугацаа шаардагдах болно. Кондуктор болмогц ABтогтох бөгөөд дамжуулагчийн уулзвар зогсох болно В.Гдамжуулагчийн соронзон орон AB, хэлхээн дэх гүйдэл IIалга болно.

Хэлхээ нээгдэх үед Iалга болж буй гүйдэл нь дамжуулагчийг дайран өнгөрөх индукцийн шугамууд нь соронзон орны бууралтад хүргэдэг. В.Г, дотор нь дамжуулагчтай ижил чиглэлд индукцийн гүйдлийг үүсгэнэ AB(Зураг 3, б).

Нэг чиглэлд гүйдэл урсдаг дамжуулагч нь нөгөө талдаа байдаг гэдгийг бид мэднэ. Тиймээс кондуктор В.Гкондуктор руу хүрэх хандлагатай болно ABбуурч байгаа соронзон орныг хадгалах.

4. Дараагийн жишээнд жижиглэсэн ган утсаар хийсэн дугуй голтой, хөнгөн хөнгөн цагаан цагираг сул байрлуулсан ороомогыг авъя (Зураг 4). Хэлхээ хаагдах үед соронзон орон нь ороомгийн ороомогоор дамжин өнгөрч, соронзон орон үүсгэдэг бөгөөд индукцийн шугамууд нь хөнгөн цагаан цагирагыг гаталж, дотор нь гүйдэл үүсгэдэг. Ороомог асаах үед хөнгөн цагаан цагирагт ороомгийн эргэлтийн гүйдлийн эсрэг чиглэсэн индукцийн гүйдэл гарч ирдэг. Индукцийн гүйдлийн өөр өөр чиглэлтэй дамжуулагчид бие биенээ түлхэнэ. Тиймээс ороомог асаалттай үед хөнгөн цагаан цагираг дээшээ үсэрдэг.

Хэлхээнд нэвтэрч буй соронзон урсгалын цаг хугацааны аливаа өөрчлөлтөд тэгшитгэлээр тодорхойлогддог өдөөгдсөн EMF гарч ирдгийг бид одоо мэдэж байна.

Энэ томьёоны илэрхийлэл нь соронзон урсгалын цаг хугацааны өөрчлөлтийн дундаж хурдыг илэрхийлнэ. Хугацаа богино байх тусам Δ т, дээрх EMF нь тухайн үеийн бодит үнэ цэнээс бага байх тусам бага байна. Илэрхийллийн өмнөх хасах тэмдэг нь өдөөгдсөн emf-ийн чиглэлийг харуулж байгаа бөгөөд өөрөөр хэлбэл Ленцийн дүрмийг харгалзан үздэг.

Соронзон урсгал нэмэгдэхийн хэрээр илэрхийлэл эерэг, emf нь сөрөг байх болно. Энэ бол Лензийн дүрэм юм: EMF болон түүний үүсгэсэн гүйдэл нь түүнийг үүсгэсэн шалтгааныг эсэргүүцдэг.

Хэрэв соронзон урсгал цаг хугацааны явцад жигд өөрчлөгдвөл илэрхийлэл тогтмол байх болно. Дараа нь дамжуулагч дахь EMF-ийн үнэмлэхүй утга нь дараахтай тэнцүү байна.

Соронзон урсгалын хэмжээ нь:

[F] = [ д × т] = V × сек эсвэл вэбер.

Хэрэв бид нэг дамжуулагч биш, харин үүнээс бүрдэх ороомогтой бол wэргэх юм бол өдөөгдсөн EMF-ийн хэмжээ нь:

Ороомгийн эргэлтийн тоо ба тэдгээртэй холбоотой соронзон урсгалын үржвэрийг ороомгийн урсгалын холболт гэж нэрлэдэг бөгөөд ψ үсгээр тэмдэглэнэ. Тиймээс хуулийг өөр хэлбэрээр бичиж болно:

Цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл нь хаалттай дамжуулагч хэлхээнд нэвтэрч буй соронзон урсгалын цаг хугацааны өөрчлөлтийн үр дүнд хэлхээнд цахилгаан гүйдэл үүсдэг. Энэ үзэгдлийг 1831 онд Британийн физикч Макс Фарадей нээжээ.

Томьёог бичихэд шаардлагатай тэмдэглэгээг танилцуулъя. Соронзон урсгалыг тэмдэглэхийн тулд бид Ф үсэг, контурын талбай - S, соронзон индукцийн векторын хэмжээ - B, α нь вектор B → ба хэвийн n → контурын хавтгай хүртэлх өнцөг юм.

Хаалттай дамжуулагч гогцооны талбайгаар дамжин өнгөрөх соронзон урсгалыг дараах томъёогоор тодорхойлж болно.

Φ = B S cos α,

Томъёог тайлбарлая.

Зураг 1. 20 . 1 . Хаалттай гогцоонд соронзон урсгал. Хэвийн чиглэл n → ба сонгосон эерэг чиглэл l → контурыг тойрч гарах нь зөв гимлет дүрмээр холбогддог.

SI дахь соронзон урсгалын нэгжийг 1 вэбер (V b) гэж авна. 1 Т л индукц бүхий соронзон орны нөлөөн дор 1 м 2 талбай бүхий хавтгай хэлхээнд 1 В b-тэй тэнцүү соронзон урсгалыг үүсгэж болно, энэ нь хэлхээнд хэвийн чиглэлд нэвтэрдэг.

1 V b = 1 T l m 2

Фарадейгийн хууль

Соронзон урсгалын өөрчлөлт нь дамжуулагч хэлхээнд өдөөгдсөн emf δ ба n харагдахад хүргэдэг.Энэ нь хасах тэмдгээр авсан хэлхээгээр хязгаарлагдсан гадаргуугаар соронзон урсгал өөрчлөгдөх хурдтай тэнцүү байна. Үүнийг Макс Фарадей анх туршилтаар тогтоожээ. Тэрээр өөрийн ажиглалтаа одоо Фарадейгийн хууль гэж нэрлэгддэг индукцлагдсан emf томъёо хэлбэрээр бичжээ.

Тодорхойлолт 1

Фарадейгийн хууль:

δ ба n d = - ∆ Φ ∆ t

Лензийн дүрэм

Тодорхойлолт 2

Туршилтын үр дүнгээс харахад соронзон урсгалын өөрчлөлтийн үр дүнд хаалттай гогцоонд үүсдэг индукцийн гүйдэл нь үргэлж тодорхой чиглэлд чиглэгддэг. Индукцийн гүйдлийн улмаас үүссэн соронзон орон нь энэ индукцийн гүйдлийг үүсгэсэн соронзон урсгалын өөрчлөлтөөс сэргийлдэг. Ленц энэ дүрмийг 1833 онд боловсруулсан.

Нэг төрлийн соронзон орон дээр байрлуулсан хөдөлгөөнгүй битүү дамжуулагч хэлхээг дүрсэлсэн зургаар Ленцийн дүрмийг үзүүлье. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам индукцийн модуль нэмэгддэг.

Жишээ 1

Лензийн дүрмийн ачаар цахилгаан соронзон индукцийн томъёонд δ ба n d ба ∆ Φ ∆ t тэмдэгтүүд эсрэгээрээ байгааг бид зөвтгөж чадна.

Хэрэв та Ленцийн дүрмийн физик утгын талаар бодож байгаа бол энэ нь Эрчим хүчийг хадгалах хуулийн онцгой тохиолдол юм.

Хаалттай хэлхээнд нэвтэрч буй соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хоёр шалтгаан бий.

1. Цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөггүй соронзон орон дахь бүхэл бүтэн хэлхээ эсвэл түүний бие даасан хэсгүүдийн хөдөлгөөний улмаас соронзон урсгалын өөрчлөлт;
2. Хөдөлгөөнгүй хэлхээтэй соронзон орны өөрчлөлт.

Эдгээр тохиолдлуудыг илүү нарийвчлан авч үзэхийг үргэлжлүүлье.

Тогтмол соронзон орон дахь хэлхээ эсвэл түүний хэсгүүдийг шилжүүлэх

Дамжуулагч ба чөлөөт цэнэг зөөгч нь соронзон орон дотор хөдөлж байх үед өдөөгдсөн emf үүсдэг. δ ба n d-ийн илрэлийг хөдөлгөөнт дамжуулагч дахь чөлөөт цэнэгүүдэд Лоренцын хүчний үйлчлэлээр тайлбарлаж болно. Энд байгаа Лоренцын хүч бол гадны хүч юм.

Жишээ 2

Зураг дээр бид тэгш өнцөгт контурыг контурын хавтгайд перпендикуляр чиглүүлсэн B → жигд соронзон орон дээр байрлуулах үед индукцийн жишээг дүрсэлсэн. Контурын нэг тал нь нөгөө хоёр талын дагуу тодорхой хурдтайгаар хөдөлдөг.

Зураг 1. 20 . 3. Хөдөлгөөнт дамжуулагч дахь өдөөгдсөн EMF-ийн илрэл. Чөлөөт электрон дээр үйлчилдэг Лоренцын хүчний бүрэлдэхүүн хэсэг тусгагдсан

Хэлхээний хөдөлгөөнт хэсгийн чөлөөт цэнэгт Лоренцын хүч нөлөөлнө. Энэ тохиолдолд Лоренцын хүчний гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь дамжуулагчийн дагуу чиглэсэн бөгөөд цэнэгийн дамжуулах хурд υ → холбоотой байдаг. Энэ гадаад хүчний модуль нь дараахтай тэнцүү байна.

F L = e υ → B.

l зам дээр F L хүчээр хийсэн ажил дараахтай тэнцүү байна.

A = F L · l = e υ B l .

EMF-ийн тодорхойлолтын дагуу:

δ ба n d = A e = υ B l.

Контурын хөдөлгөөнгүй хэсгүүдийн гадаад хүчний утга нь тэг байна. δ ба n d хоорондын хамаарлын хувьд та томьёоны өөр хувилбарыг бичиж болно. Контурын талбай нь цаг хугацааны явцад Δ S = l υ Δ t-ээр өөрчлөгддөг. Үүний дагуу соронзон урсгал нь цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөнө: Δ Φ = B l υ Δ t.

Тиймээс,

δ ба n d = ∆ Φ ∆ t.

Томъёоны δ ба ind болон ∆ Φ ∆ t-тэй холбоотой тэмдгүүдийг аль хэвийн болон контурын чиглэлийг сонгохоос хамаарч тохируулж болно. Баруун гарын гимлет дүрмийн дагуу n → хэвийн чиглэл ба контурыг туулах эерэг чиглэл l → бие биетэйгээ нийцэж байгаа тохиолдолд Фарадейгийн томъёонд хүрч болно.

Бүхэл хэлхээний эсэргүүцэл нь байх нөхцөлд Р, тэгвэл түүгээр индукцийн гүйдэл гүйх бөгөөд энэ нь I ба n d = δ ба n d R-тэй тэнцүү байна. Эсэргүүцэл дээр Δt хугацааны туршид РЖоулийн дулаан ялгарах болно:

∆ Q = R I ба n d 2 ∆ t = υ 2 B 2 l 2 R ∆ t

Энд ямар ч парадокс байхгүй. Бид зүгээр л системд өөр хүчний нөлөөллийг тооцсонгүй. Тайлбар нь соронзон орон дотор байрлах дамжуулагчаар индукцийн гүйдэл урсах үед Лоренцын хүчний өөр нэг бүрэлдэхүүн хэсэг нь чөлөөт цэнэгүүдэд үйлчилдэг бөгөөд энэ нь дамжуулагчийн дагуух цэнэгийн хөдөлгөөний харьцангуй хурдтай холбоотой юм. Энэ бүрэлдэхүүн хэсгийн ачаар Ampere force F A → гарч ирнэ.

Дээр авч үзсэн жишээний хувьд Ампер хүчний модуль нь F A = ​​I B l-тэй тэнцүү байна. Амперын хүчний чиглэл нь сөрөг механик ажил A me x гүйцэтгэдэг. Тодорхой хугацааны туршид энэ механик ажлыг дараахь томъёогоор тооцоолж болно.

A me x = - F υ ∆ t = - I B l υ ∆ t = - υ 2 B 2 l 2 R ∆ t

Соронзон орон дотор хөдөлж буй дамжуулагч соронзон тоормосыг мэдэрдэг. Энэ нь Лоренцын хүчний хийсэн нийт ажил тэг болно гэсэн үг юм. Жоулийн дулааныг хөдөлж буй дамжуулагчийн кинетик энергийн бууралтаас эсвэл орон зайд дамжуулагчийн хөдөлгөөний хурдыг хадгалах энергийн улмаас ялгаруулж болно.

Хөдөлгөөнгүй хэлхээтэй соронзон орны өөрчлөлт

Тодорхойлолт 3

Эргэдэг цахилгаан ороннь соронзон орны өөрчлөлтөөс үүдэлтэй цахилгаан орон юм.

Битүү дамжуулагч хэлхээний дагуу нэг эерэг цэнэгийг хөдөлгөх үед эргүүлэх цахилгаан талбайн ажил нь боломжит цахилгаан талбайгаас ялгаатай нь хөдөлгөөнгүй дамжуулагч дахь δ ба n d-тэй тэнцүү байна.

Хөдөлгөөнгүй дамжуулагчийн хувьд электронууд зөвхөн цахилгаан орны нөлөөгөөр хөдөлдөг. Мөн δ ба n d-ийн илрэлийг Лоренцын хүчний үйлчлэлээр тайлбарлах боломжгүй.

Эргэлтийн цахилгаан талбайн тухай ойлголтыг анхлан нэвтрүүлсэн хүн бол Английн физикч Жон Максвелл юм. Энэ нь 1861 онд болсон.

Үнэн хэрэгтээ хөдөлгөөнт болон хөдөлгөөнгүй дамжуулагч дахь индукцийн үзэгдлүүд ижил аргаар явагддаг. Тиймээс энэ тохиолдолд бид Фарадейгийн томъёог бас ашиглаж болно. Энэ ялгаа нь өдөөгдсөн гүйдэл үүсэх физик шалтгаантай холбоотой: хөдөлж буй дамжуулагч дахь δ ба n d нь Лоренцын хүчээр, хөдөлгөөнгүй үед - соронзон орон өөрчлөгдөх үед үүсдэг эргүүлэг цахилгаан талбайн чөлөөт цэнэгийн нөлөөгөөр тодорхойлогддог.