Д. К. Оразалинова физикадан анықтамалық



жүктеу 1.18 Mb.
Pdf просмотр
бет7/9
Дата08.09.2017
өлшемі1.18 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

 

 

(224) 



 

Соленоидтың магнит ӛрісінің энергиясы: 

 

S

l

I

N

W

2

2



0

2

1



 

 

(225) 



 

Магнит ӛрісінің энергияның кӛлемдік тығызыдығы: 

 

2

2



2

2

0



0

2

BH



H

B

V

W

 

 

(226) 


 

Заттың магниттік қасиеттері 

Микроскопиялық 

токтар 

– 

(микротоктар) 



– 

атомдары 

мен 

молекулалардағы электрондардың қозғалысымен туындалады.  



Электрондардың орбиталды магниттік моменті

 

evS

IS

р

m

 

(227) 


 

Егер  электрон  сағат  тіл  жүрісімен  бағытталса,  онда  ток  сағат  тілшенің 

қарсы  бағытында  ағып  ӛтеді  және 

m

p

    векторы  (оң  винтті  ережесімен  сйкес) 

электрон орбитасы жазықтығына перпендикуляр бағытталған.  

Электронның  орбиталды  механикалық  моменті  (механикалық  импульс 

меский моменті  

 

mvS



r

m

mvr

L

l

2

2



 

(228) 


 

мұндағы


2

, электронның бұрыштық жылдамдығы, 



S

r

2

. 



p

және 


l

L

 векторлар бағыттары қарама-қарсы, сондықтан:  

 

l

l

m

L

Г

L

m

e

evS

p

2

 

 

(229) 


 

мұндағы


m

e

Г

2

1



орбиталды моменттерінің  гиромагнитті қатынасы деп 

аталады. 



кг

Кл

m

e

/

10



76

,

1



11

- электронның меншікті заряды. 

Электрон Спині– бұл меншікті механикалық импульс моменті 

S

L



 

66 


Электрон  спиніне  спиндік  магнит  моменті  сәйкес  келеді 

ms

p

.  Спиннің 



B

бағытына проекциясы мыналардың тек біреуін қабылдай алады:  

 

B

e

msB

m

e

p

2



 

(230) 


 

мұндағы 




 

Бор 


магнетоны,электронның магнит моментінің бірлігі болып табылады 

Атом 


немесе 

молекуланың 

жалпы 

магнит 


моменті 

атом(молекулаға)кіретін  электрондардың  магнит  моменттерінің  (орбиталды 

немесе спинді) векторлық қосындысына тең: 

 

ms

m

a

p

p

p

 

(231) 



 

Қандай  да  болсын  зат  магнетик  болады,  яғни  сыртқы  магнит  ӛрісі 

әсерінен магнит моментін қабылдап- магниттеліне алады.  

Лармор  теоремасы:  электрондық  орбитаға  магнит  ӛрісінің  әсерін  осы 

обитаға бұрыштық жылдамдығы   прецессия берілуіне келтіруге болады  

Диамагнитті  зататр  сыртқы  магнит  ӛрісінде  оған  қарама-қарсы  бағытта 

магниттелінеді (например Ag, Au, Cu) 

Парамагнитті  зататр–  сыртқы  магнит  ӛрісі  әсерінен  магнит  ӛрісі 

бағытымен магниттеледі (пример: редкоземельные металлы, Pt, Al….) олардың 

магнит  моменттері  сыртқы  ӛріске  еңгізгенде  атомдардың  (молекуалалрдың) 

магнит моменттері ӛріс бағытымен бағдарланады.  

Парамагнетик  магниттелініп,  ӛз  магнит  ӛрісін  туғызып  сыртқы  магнит 

ӛрісіні  күшейтеді  Парамагнетик  күшті  ӛріс  аймағына  тартылады,  ал 

диамагнетиктер – күшті магнит ӛрісі аймағынан ығыстырылады.  

магниттелінуі–  магнетиктің  бірлік  кӛлемінің  магнит  моментімен 

анықталатын  векторлық шамасы:  

 

V

p

V

P

J

a

m

 

 

(232) 



 

мұндағы 


a

m

p

P

-жеке 


молекулалардың  магнит  моменттерінің 

векторлық қосындысына тең магнит моменті.  

Заттың магниттік қабылдағыштығы :  

 

H

J

 

(233) 



 

мұндағы ( - ӛлшмсіз шама)  

Диамагнетиктер 

-  теріс(

0

молекулярлы  токтардың  ӛрісі  сыртқы 



ӛріске қарама-қарсы),  

 

67 


Парамагнетиктер-   оң  (

0

  молекулярлы  токтардың  ӛрісі  сыртқы 



ӛрісімен дәл келеді 

Заттың магнит ӛтімділігі:  

 

0

1



B

B

 

 



(234) 

 

0



B

 - вакуумдегі магниттеуіш токпен туғызылған сыртқы ӛрісі 



B

- заттағы магнит ӛрісі.  

Диамагнетиктер үішн 

1

, парамагнетиктер үшін 



1

. 



Заттағы  магнит  өрісі  үшін  толық  ток  заңы.  Магнит  ӛрісі 

индукциясының циркуляциясы: 



 

L

l

I

I

dl

B

dl

B

0

 



 

(235) 


 

I

  және 


I

-кез  келген  тұйық 



L

.контурмен  шектелген  мактротоктардың 

(ӛткізгіш 

токтардың)  және  микротоктардың(молекулярлық  токтардың) 

алгебралық қосындысы, 

H

 магнит ӛрісі туралы циркуляция теоремасы 

 

L

I

dl

H

 

(236) 


 

немесе


L

S

dS

j

dl

H

 

 

(237) 



 

 

Сонымен  бірге  магнит  ӛрісінің  кез  келген  орта  үшін  толық  ток  заңы 



келесі түрде беріледі: 

 

n



i

i

L

l

I

dl

Н

1

 



(238) 

 

Екі магнетик шекарасындағы шарты 



 

 

Екі біртекті магнетик шекарасында (магнит ӛтімділіктері 

2

1

,



) ӛткізгішті 

токтың  жоқ  болған  жағдайында 



B

және 


H

арасындағы  байланысын 

қарастырсақ,  тұйық  тіктӛртбұрыштық  контур  арқылы  Н  векторының 

циркуляция теоремасына сәйкес мына ӛрнектердің жазуға болады:  

 

1

2



2

1

2



1

,

n



n

n

n

H

H

B

B

2



1

2

1



2

1

,



B

B

H

H

(



239

 



 

 

68 


Яғни  екі  магнетик  шекарасынан  арқылы  ӛткенде  магнит  ӛрісі 

B

 

вектордың нормаль (В



n

) және 


H

вектордың нормаль тангенциал құраушылары 

(Н )  үздіксіз  ӛзгеріп  отырады,  ал 

B

  вектордың  тангенциал  құраушысы  (



B

және 



H

вектордың  нормаль  құраушысы  секірмелі(«құрт  ӛсуі»)  ӛзгеріске 

ұшырайды.  

Әлсіз  магнитті  заттардың  диа-парамагнетикетрден  басқа  күшті  магнитті 

заттар-фееромагнетиктер бар. 

Ферромагнетиктер–  ӛздігінен  магниттелген  күшті  магнитті  заттар,  яғни 

олар  ӛзінің  магниттелу  күйін  сыртқы  магнит  ӛрісінің  жоқ  болғанында  сақтап 

тұрады.  

Феромагнетиктерде  сыртқы  магнит  ӛрісін  арттырған  кезде  басында 

магниттелінуі тез артады, сонан соң қанығуға жетіді 



қанығу

 

Магниттелінудің  J  магнит  ӛрісінің  кернеулігіне  Н  тәуелділігі  магниттелінудің 

алдында  болған  жағдайларға  тәуелді  болады.  Бұл  құбылысты  гистерезис  деп 

атайды. 


Егер  ферромагнетикті  қанығуға  дейін  жеткізсе,  сонан  соң  магнит  ӛрісін 

кемітсе,  онда  H=0  кезінде  ферромагнетикте  қалдық  магниттелінуі  қалады. 

Осыны тұрақты магниттерді жасау кезінде қолданады.  

Магниттелінуді  нольге  дейін  кеміту  үшін  қарама-қарсы  бағытпен  әсер 

ететін ӛрісті келтіру керек- H

к

 –бұл күшті коэрцитивті күш деп атайды. Қарама-

қарсы  әсер  ететін  ӛрісті  арттыра  отырғанда  ферромагнетик  қайтадан  қарама-

қарсы ӛріспен магниттелінеді. Сонан соң оны тағы да магниттеп қанығуға дейін 

магнитсездендіру  керек.  Магниттелінудің  ӛзгерісі  гистерезис  тұзағы  деп 

аталатын қисық кӛмегімен сызып кӛрсетуге болады.  

Әр  бір  феромагнетик  үшін  ӛз  магнитті  қасиеттерін  жоғалтатын 

температурасы бар, оны Кюри нүктесі деп атайды. Осы температурадан жоғары 

температураға  дейін  ферромагнетикті  қыздырса,  ферромагнетик  кәдімгі 

парамагнетикке айналады. 

 

 

 



 

 

69 


3.5. Максвеллдің теңдеулер жүйесі.  

 

Максвелл  теориясының  бірінші  негізгі  қағидасы:  қандай  да  болсын 

айнымалы магнит ӛрісі қоршаған ортада электр ӛрісінін қоздырады.  

Электромагниттік ӛрістер үшін Максвеллдің теңдеуі 

 

 

 



(240) 

 

 



Максвеллдің  екінші  негізгі  қағидасы:  электр  ӛрісінің  қандай  да  болсын 

ӛзгерісі қоршаған ортада құйынды магнит ӛрісін туғызады. 

Максвелл айнымалы электр ӛрісін ығысу ток деп атады.  

Ығысу токтың тығыздығы: 



t

D

J

 

Толық  ток  –бұл  ығысу  ток  пен  ӛткізгіш  токтың  қосындысы,  толық  ток 



әрқашан да тұйық. Толық токтың тығыздығы: 

t

D

J

Т

J

 



Электрмагнит  ӛрісін  үшін  Максвелл  жүйесінің  екінші  теңдеуі  (  

вектордың циркуляция туралы жалпыланған теоремасы): 

 

 

(241) 



 

Электромагниттік ӛрісі үшін Максвелл жүйесінің үшінші теңдеуі ( ӛрісі 

үшін Гаусс – Остроградский теоремасы) –кӛлемдік тығыздығы  тұйық беттің 

ішінде біркелкі таралған заряд үшін теңдеудің түрі: 

 

 

 



(242) 

 

Максвеллдің 4ші теңдеуі –  ӛрісі үшін Гаусс – Остроградский теоремасы.  



 

 

(243) 



 

Материалды теңдеулер: 

 

 

(244) 


 

мұндағы 


 – электрлік және магниттік тұрақтылары. 

 – диэлектрлік және магниттік ӛтімділіктері 

 – заттың меншікті ӛткізгішітігі. 

Максвелл теңдеулерінен келесі қорытындыларды жасайды: 



 

70 


-  электр  ӛрісін  электр  зарядтары  немесе  уақыт  бойынша  ӛзгеретін  магнит 

ӛрістері туғызады. 

-  магнит  ӛрістері  немесе  қозғалыстағы  зарядтарымен(токатрымен)  немесе 

айнымалы электр ӛрісімен қоздыра алады  

-  айнымалы  электр  тогы  әрқашанда  оны  түғызатын  электр  ӛрісімен,  ал 

айнымалы  электр  ӛрісі  оны  туғызатын  магнит  ӛрісімен  байланысты,  яғни 

электр  және  магнит  ӛрістері  бір-бірімен  үздіксіз  байланысты–олар  бір  ғана 

электромагнит 

ӛрісін 

туғызады. 



 

Максвелл 

теңдеулер 

жүйесінің 

дифференциалды түрлері: 

 

 



(245) 

 

 



 

(246) 


 

 

 



 

(247) 


 

 

 



(248) 

 

 

71 


3.6 Айнымалы электр тогы 

 

Орнықтылынған 

электромагниттік 

тербелістерін 

конденсаторы, 

катушкасы  және  резисторы  бар  тізбек  арқылы  ағып  ӛтетін  ток  ретінде 

қарастыруға болады. 

Айнымалы  электр  тогы  дегеніміз-  уақыт  ӛтуіне  сәйкес  шамасы жағынан 

және бағыты жағынан ӛзгеріп отыратын электр тогы аталады.  

 

Айнымалы  токты  квазистационарлы  (квазиорнықты)  деп  есептеуге 



болады,  яғни  ол  үшін  тізбектің  барлық  қималарында  ток  күшінің  лездік 

мәндерлері  бірдей,  ӛйкені  олардың  ӛзгерістері  жеткілікті  баяу  болады,  ал 

электромагниттік қоздырулар тізбекте жарық жылдамдыққа тең жылдамдықпен 

таралады.  

«Айнымалы  ток»  ұғымы  жиі  уақыт  ӛтуіне  сәйкес  гармониялық  заңға 

тәуелді болатын токтар үшін қолданылады.  

Синусоидалық  токтардың,  керенулердің,  ЭҚКің  қандай  да  болсын 

уақыттағы лездік мәндері келесі формулаларымен ӛрнектеледі:  

 

cos


cos

cos


m

i

m

u

m

e

i t

I

t

u t

U

t

e t

t

 

 



(249) 

 

мұндағы 



m

m

m

U

I

,

,



-  ток  күшінің,  кернеудің  және  ЭҚКін  сәйкес 

амплитудалық мәндері.  

,

,

i



u

e

 - ток, кернеу, ЭҚКін бастапқы фазалары.  

Бастапқы  фазасы  электрлік  шаманың 

0

t

  уақыт  мезетіндегі  электр 

шаманың лездік мәнін анықтайды.  

Электр  шаманың  лездік  мәндері  қайталанатын  уақыт  интервалы  период 

деп аталады 



T

.  


Периодқа кері шамасын айнымалы токтың жиілігі деп атайды  

 

Т

1

    немесе      



1

f

T

               

 

(250) 


СНГ  нің  энергетикалық  жүйелерінде  айнымалы  ток  жиілігінің 

стандартты мәні 

50

f

Гц

.  


 

2

f



T

шамасын бұрыштық жиілігі деп атайды және  

 

радиан/секунд ӛлшем бірлігімен ӛрнектейді.



 

 

(251) 



Косинус аргументін, яғни 

t

 шамасын-фаза деп атайды. 



Айнымалы токтың тізбегіндегі резистор.  

 

72 


Омдық  кедергісі 

R

кедергісі  болатын  айнымалы  ток  тізбегін 

қарастырамыз (1сурет).  

 

 



 

 

 

Сурет 1 Айнымалы ток тізбегіндегі резистор 



 

Тізбек ұштарына айнымалы электр кернеуі келтірілген болсын.  

 

cos


R

mR

U

U

t

 

(252) 



 

Ом заңын пайдаланып ток күші үшін келесі ӛрнекті аламыз:  

 

cos


cos

mR

m

U

I

t

I

t

R

 

(254) 



 

мұндағы 


mR

m

U

I

R

 

- ток күшінің амплитудасы.  



Сонда  ток  пен  кернеу  бірдей  тербеліс  фазасымен  ӛзгеретіндігі  шығады, 

оны векторлық диаграмма түрінде ұсынады. 

Диаграммада 

mR

U

  и 


m

I

амплитудалары  бір  бағытпен  бағытталған 

векторлар  түрінде ұсынылады,  сағат  тілше  жүрісіне  қарама-қарсы бірқалыпты 

бұрыштық  жылдамдықпен  айналады. Осы  векторлардың «ток»  (горизонталь 

түзу сызық) осіне проекциялары ток пен кернеудің лездік мәнін береді.  

1)

 



Айнымалы ток тізбегіндегі индуктивтілік катушка.  

Индуктивтілігі 



L

,  омдық  кедергісі  нольге  тең  катушканы  қарастырамыз. 

Айнымалы  ток  тізбек  ұштарындағы  кернеу  мына  түрде  ӛрнектеледі(яғни 

катушканы айнымалы ток тізбегіне қосқан кезде):  

 

cos


L

mL

U

U

t

 

(255) 



 

Тізбек бӛлігі үшін Ом заңын жазып аламыз:  

 

r

R

I

2

1



 

(256) 


 

 

 



 

73 


мұндағы 

0

R r

 болғандықтан  

 

2



1

L

U

 

(257) 



 

 



бұл  формулада 

  тек  қана  ӛздік  индукцияның  ЭҚК  болытныдығын 

ескеру керек, ӛйткені сыртқы ток кӛзінің ЭҚКі 

ab

 участкесіне кірмейді. 

Ом заңына сәйкес кернеу үшін ӛрнекті қойыпаламыз:  

 

cos



mL

dI

U

t

L

dt

 

 



(258) 

 

Айнымаларын бӛліп тастап интегралдаймыз:  



 

cos


mL

U

dI

t dt

L

 

 



(259) 

cos


mL

U

dI

t dt

L

 

 



(260) 

осыдан


sin

mL

U

I

t

const

L

 

 



(261) 

 

Тұрақты  мүшесі  нольге  тең,  ӛйткені  тізбекте  тек  қана  айнымалы  кернеу 



ғана  әсер  етеді  және  ток  күшінің  тұрақты  құраушысының  тууына  себеп  жоқ. 

Соңғысында аламыз  

 

sin


cos

2

mL



m

U

I

t

I

t

L

 

(262) 



 

мұндағы 


mL

m

U

I

L

 ток күшіінң амплитудасы  

 

Ток күшінің фазасы 



2

t

, ал кернеу фазасы 

2



 



Тұрақты ток тізбегі үшін Ом заңымен салыстыра отырып  

 

L



X

L

 

(263) 



 

ӛрнегі тізбек кедергісінің ролін атқарады, оны индуктивтілік кедергі деп 

атаймыз. 

Бұл  кедергі 



mL

U

мен  бірге  ток  күшінің  амплитудасын  анықтайды: 

 

жиілігі және индуктивлігі 



L

 неғұрлым артық болса, соғұрлым 



m

I

 аз болады.  

Егер  тізбекте  тек  қана  индуктивлілік  кедергісі  ғана  болса,  онда  жылу 

бӛлінбейді,  ӛйткені 

0

R

.  Катушкада  тек  қана  магнит  ӛрісінің  энергиясы 

жинақталады  да,  осы  энергияны  ток  кӛзіне  қайтарады.  Сонымен  ток  кӛзінен 


 

74 


тізбекке,  тізбектен  ток  кӛзіне  энергия  периодты  тұрде  аусып  отырады,  идеал 

жағдайда энергия ығыны болмайды.  

2)

 

Конденсаторы қосылған айнымалы ток тізбегі  



Омдық  кедергісі  шексіз  үлкен,  электр  сыйымдылығы  С  конденсаторы 

қосылған айнымалы ток тізбегін қарастырамыз. 

Тізбектің 

ab

 ұштарындағы кернеу келесі тәуелдікпен ӛрнектеледі:  

 

cos


C

mC

U

U

t

 

(264) 



 

Тізбектегі  ток  күші  конденсатор  астарларындағы  зарядтың  ӛзгеріс 

жылдамдығымен анықталады.  

Электрсыйымдылық үшін сәйкестіктерді пайдаланып табамыз:  

 

C

C

d CU

CdU

dq

I

dt

dt

dt

 

(265) 



 

Ток үшін мынаны жазуға болады: 

 

sin


cos

2

mC



m

I

U

t

I

t

 

(266) 



 

мұндағы  

 

m

mC

I

U

C

 

(267) 



 

Ток  күшінің  фазасы 

2

t

,  ал  кернеудің  фазасы 

2

.  Демек,  ток  күші 



кернеуді 

2

  фазаға  озып  кетеді.  Айнымалы  тізбек  бӛлігі  үшін  Ом  заңымен 



салыстыра отырып: 

 

1



C

X

C

 

(268) 



ӛрнегі  тізбектің  кедергі  ролін  атқарады.  Оны  сыйымдылық  кедергі  деп 

атайды.  Ол  ток  күшінің  амплитудасын  анықтайды: 



C

  электрсыйымдылық  пен 

    жиілік  неғұрлым  аз,  соғұрлым  ток  күші 

m

I

  аз  болады.  Тұрақты  ток  үшін 

сыйымдылық  шексіз  үлкен  кедергі  болып  табылады  және  ондай  тізбекте  ток 

болмайды.  

Бұл  жағдайда  тізбекте  жылу  мӛлшері  бӛлінбейді,  ӛйткені  ӛткізгіштердің 

кедергілері  нольге  тең.  Диэлектриктердің  айнымалы  электр  ӛрісінде  қызуы 

есепке алынбайды. Конденсатордың ролі электр ӛрісінің энергия жинақталуына  

және  осы  энергияның  кері  ток  кӛзіне  қайтаруға  әкеп  соғады.  Идеалданған 

жағдайда  энергия  шығынсыз,  ток  кӛзінен  тізбекке  және  тізбектен  ток  кӛзіне 

периодты энергия қотарылуы пайда болады. 



 

75 


 

3)

 



Айнымалы ток тізбекетріндегі толық кедергісі.  

Тізбекте  резистор,  индуктивті  катушка  және  конденсатор  тізбектей 

қосылудың  тізбегін  қарастырайық.  Сыртқы  ток  кӛзімен  туғызылған 

ab

 

тізбектің  ұштарындағы  кернеу  жоғарыдағыдай  амплитудасы 



m

U

,  гармониялық 

заң бойынша ӛзгеріп отырады деп есептейміз. 2 суретте айнымалы ток тізбегіне 

тізбектей  резистор,  конденсатор,  индуктивтті  катушка  қосылған  тізбегі 

келтірілген. 

 

 



 

Сурет 2- R,L,C тізбек 

 

Тізбек ұштарындағы керену шамасы  



  

cos


m

U

U

t

 

(269) 



 

Жалпы жағдайда тізбектегі ток күші және кернеу бір фазада емес ӛзгеріп 

отырады, сондықтан 

 

cos



m

I

I

t

 

(270) 



 

мұндағы   - кернеу ен ток күші арасындағы фаза айырымы.  

 

Тізбектің  жеке  бӛліктеріндегі  кернеудің  қосындысы  сыртқы  келтірілген 



кернеу шамасына тең:  

 

cos



m

R

L

C

U

U

t

U

U

U

 

(271) 



 

Жоғарыдағы келтірілгенімен сәйкес оны мына түрде де жазуға болады:  

 

cos


R

mR

U

U

t

 

(272) 



 

 

R

 кедергідегі кернеу шамасы токпен фаза жағынан сәйкес келіп тұр. 


 

76 


 

cos


2

L

mL

U

U

t

 

 



(273) 

 

Индуктивтілігі L катушкадағы кернеу токты фаза жағынан озып кетеді. 



 

cos


2

C

mC

U

U

t

 

 



(274) 

 

-  конденсатордағы  кернеу  шамасы  ток  күшінен  фаза  жағынан  артта 



қалады.  

 

Кернеулер  қосындысын  сәке  тригонометриялық  түрлендіргіштер  жасап 



болған  соң  табуға  болады,  бірақ  жеңілрек  және  кӛрнекілікті  оны  векторлық 

диаграммалар арқылы жасауға болады.  

Ток  ӛсі  бойынша  ток  күшінің  амплитудасы  бағытталған 

m

I

.  Барлық 

тізбектегі  ток  күшінің  амплитудасы  бірдей  болғандықтан,  онда  кернеулер 

амплитудаларын осы вектор қатысты құрастырамыз: вектор 



mR

U

 - ток күшімен 

бір  фазада,  вектор 

mL

U

  -  фаза  жағынан 

2

  озып  кетуімен,  вектор 



mC

U

  -  ток 

күшінен 

2

  фазадан  артта  қалуымен  саламыз.  Үш  векторды  қосып  графикалы 



m

U

 және   табамыз. Пифагор теоремасын пайдаланып, аламыз  

 

2

2



2

m

mR

mL

mC

U

U

U

U

 

(275) 



 

Осыдан, Ом заңын ескере отырып, табамыз:  

 

2

2



2

2

2



m

m

m

m

I

I Z

I R

I L

C

 

 



(276) 

 

мұндағы 



Z

  -  айнымалы  ток  тізбегінің  толық  кедергісі,  импеданс  деп 

аталады.  

Импедансты келесі формуламен табамыз:  

 

2

2



2

2

1



L

C

Z

R

L

R

X

X

C

 

 



(277) 

 

Тізбектің  омдық  кедергісін 



R

  активті  кедергі  деп  атайды,  ол  Джоуль-

Ленц заңымен сәйкес тізбекте жылудың бӛлінуін себептеледі.  

 

Индуктивті және сыйымдылықты кедергілердің айырымын  



 

 

77 


L

C

X

X

 

(278) 



 

Реактивті  кедергі  деп  атайды.  Ол  тізбек  элементтерінің  қызуын 

туғызбайды.  

 

Тізбектегі  ток  күшімен  кернеу  амплитудаларына  Ом  заңын  қолдана 



отырып:  

 

2



2

m

m

m

L

C

U

U

I

Z

R

X

X

 

 



(279) 

 

   үшін де ӛрнек табамыз 



 

1

m



m

mL

mC

L

C

mR

m

I

I L

L

U

U

X

X

C

C

tg

U

I R

R

R

 

 



(280) 

 

Егер  тізбектің  индуктивті  және  сыйымдылықты  кедергілер  олардың 



тізбектей қосылуы кезінде бірдей болса  

 

C



L

X

X

 

(281) 



 

онда 


 

R

Z

 

(282) 



 

Бұл ток күші мен келетірілген керену бір фазада тізбекте тек қана омдық 

кедергі  қосылғандай  ӛзгереді.  Индуктивті  катушка  мен  конденсатордағы 

кернеулері  амплитудалары  жағынан  бірдей,  ал  фазалары  жағынан  қарама-

қарсы.  Осындай  мәжбұр  етуші  электрлік  тербелістер  жағдайлары  кернеу 

резонансы деп аталады. 

 

mC

mL

U

U

 

(283) 



Индуктивті катушка мен сыйымдылық конденсатор ұштарындағы кернеу 

шамалары бірдей болғандықтан резонанстық дӛңгелектік жиілігін табамыз:  

 

 

 



(284) 

 

Осы шарты орныдалатын кезінде тізбектің толық кедергісі ең аз мәніне ие 



болады және 

R

 тең. (


C

L

R

,

,



 тең болса), ал ток күші ең үлкен сан мәніне жетеді. 

Сондықтан осы құбылысты айнымалы токтың резонанс құбылысы деп атайды.  

Айнымалы ток генераторы 3 суретте кӛрсетілген.  


 

78 


 

 

Сурет 3- Айнымалы ток генераторы 



 

Ток генераторы деп энергияның қандай да бір түрін электр энергиясына 

айналдыратын 

қондырғыны 

айтады. 


Электростатикалық 

машиналар, 

термобатареялар,  күн  батареялары,  тағы  басқа  генераторға  жатады.  Қазіргі 

кезде айнымалы  токтың  электромеханикалық  индукциялық  генераторлары ӛте 

кең  таралған.  Бұл  генераторлардың  артықшылығы  —  олардың  құрылысының 

қарапайымдылығында  және  жеткілікті  түрде  жоғары  кернеу  мен  үлкен 

токтарды 

алу 


мүмкіншілігінде. 

Электромеханикалық 

индукциялық 

генераторларда  механикалық  энергия  электр  энергиясына  айналады.  Мұндай 

генератор  құрылысының  принциптік  жобасын  қарастырып,  магнит  ӛрісінде 

айналып  тұрған  сым  орамада  айнымалы  индукциялық  ЭҚК-інің  пайда 

болатынын  айтып  ӛткенбіз.  Токты  сыртқы  тізбекке  шығару  үшін  сақиналарға 

жабыстырып  қойған  щеткалар  қолданылады.  Кез  келген  индукциялық 

генератордың негізгі бӛліктері мыналар: 

1)  индуктор  —  магнит  ӛрісін  тудыратын  қондырғы.  Бұл  тұрақты  магнит  не 

электромагнит болуы мүмкін; 

2) якорь — ЭҚК индукцияланатын (пайда болатын) орама; 

3) щеткалар мен сақиналар — айналып тұрған бӛліктерден индукциялық токты 

шығарып  алатын  немесе  электромагниттерге  қоректенетін  ток  беретін 

қондырғылар. 

1   2   3   4   5   6   7   8   9




©emirb.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет