Mühazirə kursu а з я р бай ж ан р е с публика

Solenoidin maqnit sahəsi. Böyük sayda sıx keçirici dolaq sarınmış silindirik karkas solenoid adlanır (şəkil 20.6). Fərz edək ki, solenoidin uzunluğu l, dolaqların sayı N-dir,



n
onda _ ^{Bdl  }_{0 }^I_k , burada L- 12341 konturudur və ya

L
² → ^{→ 3} → ^→
k 1
⁴ → ^→
1 → ^→

_ Bdl _ Bdl
1 2
_ Bdl
3
→
_ Bdl
4
 ₀ NI
→

1-2 və 3-4


hissələrində
B  dl
və ^{Bdl  Bdl cos  0}
2
olduğundan

inteqrallar sıfra bərabərdir. 4-1 hissəsində də inteqral sıfra bərabərdir.

Şəkil 20.6
→
Belə ki, solenoiddən kənarda və uzaqda B induksiyası çox zəif olduğundan praktiki olaraq sıfra bərabərdir. Buna görə də
→ ^{→ 3} → ^{→ 3} ₀ → ^→

_ Bdl
L
 _ Bdl
2
 _ Bdl cos 0
2
 ₀ NI . Digər tərəfdən
_ Bdl
L
^{ Bl} ,

və buradan
250
Bl  ₀ NI , beləliklə

B  ₀IN / l  ₀nI
(20.14)

burada n=N/l- solenoidin vahid uzunluğuna duşən dolaqların sayıdır. Solenoidin maqnit sahəsi onun oxu üzərində və orta hissədə bircinsdir.
6. Maqnit sahəsində cərəyanlı çərçivənin və naqilin yerdəyişməsi zamanı görülən iş. Maqnit sahəsində yerləşən və mütəhərrik hissəsi olan elektrik dövrəsinə baxaq. Amper qanununa görə bizə doğru yönəlmiş maqnit sahəsində (şəkil 20.7) cərəyanlı naqilə sağa yönəlmiş F=IlB qüvvəsi təsir edir. Əgər bu qüvvənin təsiri altında naqil dx qədər yerini dəyişərsə,

onda
dA  Fdx  Bldx  BdS  d
burada

^{d  2  1} -konturu kəsən maqnit selinin dəyişməsidir.




Şəkil 20.7

Beləliklə, maqnit sahəsinin gördüyü iş
dA  d

(20.15)

Cərəyanlı konturun yerdəyişməsi və fırlanması zamanı görülən iş də (20.15) ifadəsi ilə hesablanır. Xüsusi halda, cərəyanlı

konturun bircins maqnit sahəsində ^p_m



və ^B vektorlarının əks

istiqamətlərə yönəldiyi 1 vəziyyətindən, ^p_m



və ^B

vektorlarının eyni istiqamətlərə yönəldiyi 2 vəziyyətinə (şəkil

20.8) fırlanması zamanı görülən iş bərabərdir.
A  (₂  ₁)
-ya

Şəkil 20.8

→ →
₁ 
BS  BS cos
 BS;



₂  BS
 BS cos 0  BS

onda,
A  BS   BS   2BS
 2 p_m B

(20.16)

Qeyd edək ki, bu iş maqnit sahəsinin hesabına deyil, cərəyan mənbəyinin enerjisi hesabına görülür.

252

MÜHAZIRƏ 21

Elektromaqnit induksiya hadisəsi

1. 
   Elektromaqnit induksiya hadisəsi. Yuxarıdakı mövzularımızda gördük ki, elektrik cərəyanı öz ətrafında maqnit sahəsi yaradır. Bunun əksi olan hadisə də mövcuddur. Zamana görə dəyişən maqnit sahəsi elektrik cərəyanı yaradır (induksiyalayır). Bu hadisə 1831-ci ildə Faradey tərəfindən kəşf edilmiş və elektromaqnit induksiyası hadisəsi, bu zaman yaranan cərəyan isə induksiya cərəyanı adlanır. Elektromaqnit induksiya qanunu belə səslənir: konturda maqnit selinin dəyişməsi zamanı əks işarə ilə götürülmüş maqnit selinin dəyişmə sürətinə mütənasib induksiya elektrik hərəkət qüvvəsi yaranır, yəni
   

   ^dФ
i dt
(21.1)

(21.1)-dəki “-” işarəsini Lens qanunu izah edir: induksiya cərəyanı həmişə elə yönəlir ki, onu yaradan səbəbə əks təsir göstərsin. Fərz edək ki, maqnit seli aşağıdakı qanunla dəyişir:
^{ msin(t  )  m sin(2t  )} (21.2) Bu zaman yaranan induksiya elektrik hərəkət qüvvəsi

_i  _m cos(t  )  _m cos(t  )
(21.3)

kimi dəyişəcəkdir. Burada  - tsiklik tezlik, v=1/T-tezlik, t-
zaman, ^_m -maqnit selinin amplitud qiyməti, ^{m  Ф}_m^ -
induksiya EHQ amplitudu, ^ -başlanğıc fazadır. (21.2) və (21.3) funksiyalarının qrafiki şəkil 21.1 və şəkil 21.2-də göstərilmişdir. Əgər EHQ induksiyalanan kontur N dolaqdan ibarətdirsə, onda konturun EHQ, ayrılıqda hər bir dolaqda induksiyalanan EHQ cəminə bərabərdir, yəni

dt
N
  
dФ_i
  ^d N Ф

(21.4)

_i 
i 1 ^dt
 _i
i 1

  _Ф_i
i 1
 NФ

kəmiyyəti tam maqnit seli adlanır,

beləliklə
_i  d / dt

(21.5).

Induksiya cərəyanından müxtəlif texniki qurğularda müxtəlif məqsədlərlə istifadə etmək olar.

Şəkil 21.1 Şəkil 21.2

2. 
   Öz özünə induksiya hadisəsi. Elektromaqnit induksiya hadisəsi konturu kəsən maqnit selinin dəyişdiyi bütün hallarda müşahidə edilir. Xüsusi halda, bu maqnit seli, baxılan konturun özündən axan cərəyanla yaradıla bilər. Bu konturda I cərəyanın dəyişməsi zamanı həmçinin, tam maqnit
   

seli ^ də dəyişir ki, bunun da nəticəsində konturda
^ ozoz ^öz

özünə induksiya EHQ induksiyalanır. Bu hadisə öz-özünə

induksiya adlanır. Bir halda ki, ^{  NФ}
onda, ^ ~ I , yəni
, və Ф ~ B , B ~ I

  LI,
(21.6)

burada L-konturun induktivliyi adlanır. BS-də induktivlik vahidi olaraq 1Hn qəbul edilmişdir. Ümumi halda tapa bilərik ki,

^ozoz ^{  d}
 (L ^dI  I ^dL )
(21.7)

dt dt dt
254

Əgər cərəyanın dəyişməsi zamanı konturun dəyişmirsə, onda	L	induktivliyi
ozoz  LdI / dt Solenoid üçün		(21.8)
L  0 n lS    n V 2 2 0		(21.9)

burada V=lS solenoidin həcmi, n-solenoidin vahid uzunluğuna düşən dolaqların sayıdır.

3. 
   Flüksimetr. Maqnit sahəsinin intensivliyinin ölçülməsinin sadə və əlverişli metodu elektromaqnit induksiyası hadisəsinə əsaslanmışdır. Ballistik qalvanometrin meyli ondan keçən q yükü ilə mütənasib olduğundan, o bu
   

R

0
1 ^t d 

yükü ölçməyə imkan verir. Sonra isə
q   _{ dt}
dt 
R

ifadəsinə əsasən Ф maqnit selini və sonra B induksiyasını hesablamaq olar. Ф maqnit selini və sonra B induksiyasını ölçməyə imkan verən dolaq flüksimetr adlanır. Cihazı elə dərəcələmək olar ki, o birbaşa Ф maqnit selini və ya B induksiyasını göstərsin.

4. 
   Dövrənin açılması zamanı yaranan cərəyan. Şəkil 21.3-də A açarını 2 vəziyyətindən 1 vəziyyətinə keçirərək dövrəni açaq.
   

Şəkil 21.3

Onda R  _ozoz
 LdI / dt
buradan

^dI  ^R I  0
(21.10)

dt L

Bu,
^dI   ^R dt I L
xətti bircins differensial tənliyin həlli

  ₀
şəklində olacaqdır, burada
exp( ^R t)
L
(21.11)

I₀  ^
R
. Dövrənin açılması

zamanı cərəyanın dəyişməsi qrafiki şəkil 21.4-dəki kimi olacaqdır.
Şəkil 21.4

5. 
   Dövrənin qapanması zamanı yaranan cərəyan. A açarını 2 vəziyyətinə qoyaraq (şəkil 21.3) dövrəni qapayaq. Dövrənin yeni halı üçün Om qanununa uyğun olaraq
   

R    _ozoz    LdI / dt və ya

dI _ R _{I } 
(21.12)

dt L L
Bu xətti qeyri bircins birinci tərtib differensial tənlikdir. Onun həlli

I  I [1  exp( ^R t)]
(21.13)

şəklindədir. Burada

0
  ^
0 _R
L
, ^ -mənbənin EHQ, R-dövrənin

müqavimətidir. Dövrənin qapanması zamanı cərəyanın dəyişməsi qrafiki şəkil 21.5-də göstərilmişdir.

256

Şəkil 21.5

6. 
   
   s
   Cərəyanın maqnit enerjisi. Maqnit sahə enerjisinin sıxlığı. Konturda cərəyanın artması zamanı onda öz özünə induksiya EHQ yaranır və Om qanunu belə yazılır:
   

I   


ozoz
^{/ R} , burada ^


ozoz
^{ L dI} , buradan
dt

  IR  L ^{dI .}
dt
dt-müddətində cərəyan mənbəyinin tam işi
^{dA  Idt  I 2Rdt  LIdI} olar. Burada ^{I 2 Rdt} -
qızmaya sərf olunan iş, cərəyan mənbəyinin işinə əlavə olunan ^LIdI -isə dövrədə induksiya hadisəsi ilə əlaqədar olan işdir. Dövrədə cərəyanın 0-dan I-yə qədər artması üçün sərf olunan bütün iş

I
A  _ LIdI  LI ² / 2
0
(21.14)

bərabərdir. Bu iş maqnit sahəsinin enerjisinə bərabər olacaqdır, yəni

W  LI ² / 2
(21.15)

L induktivliyi (21.9) ifadəsi ilə təyin edilən solenoid üçün

0

2
W  ¹  n²VI ²  ^{1 B} V

(21.16)

2 2 ₀

burada
^{B  0H  0nI} . Maqnit sahəsi enerjisinin həcmi

0
sıxlığı isə


w  W /V

 B² / 2   BH / 2

(21.17)

Enerji sıxlığı BS-də C/m³-ilə ölçülür.

7.