Bu derste öz-indüksiyon olgusunun nasıl ve kim tarafından keşfedildiğini öğreneceğiz, bu olguyu göstereceğimiz deneyimi değerlendireceğiz ve öz-indüksiyonun elektromanyetik indüksiyonun özel bir durumu olduğunu belirleyeceğiz. Dersin sonunda, öz-indüktif emk'nin iletkenin boyutuna, şekline ve iletkenin bulunduğu ortama, yani endüktansa bağımlılığını gösteren fiziksel bir niceliği tanıtacağız.
Henry, tel solenoidleri kullanırken olduğundan daha belirgin olan güç efektlerini elde ettiği, bakır şeritten yapılmış düz bobinler icat etti. Bilim adamı, devrede güçlü bir bobin olduğunda, bu devredeki akımın bobin olmadan olduğundan çok daha yavaş bir şekilde maksimum değerine ulaştığını fark etti.
Pirinç. 2. D. Henry'nin deney düzeneğinin şeması
Şek. Şekil 2, kendi kendine indüksiyon olgusunun gösterilebildiği deney düzeneğinin elektrik diyagramını göstermektedir. Bir elektrik devresi, bir anahtar aracılığıyla doğru akım kaynağına bağlanan paralel bağlı iki ampulden oluşur. Ampullerden birine bir bobin seri olarak bağlanır. Devre kapatıldıktan sonra bobine seri bağlanan ampulün ikinci ampule göre daha yavaş yandığı görülmektedir (Şekil 3).
Pirinç. 3. Devre açıldığında ampullerin farklı akkor değerleri
Kaynak kapatıldığında bobine seri bağlanan ampul, ikinci ampule göre daha yavaş söner.
Işıklar neden aynı anda sönmüyor?
Anahtar kapatıldığında (Şekil 4), kendi kendine indüksiyon emf'sinin oluşması nedeniyle, bobinli ampuldeki akım daha yavaş artar, dolayısıyla bu ampul daha yavaş yanar.
Pirinç. 4. Anahtar kapatma
Anahtar açıldığında (Şekil 5), ortaya çıkan kendi kendine endüktif emk, akımın azalmasını engeller. Bu nedenle akım bir süre daha akmaya devam eder. Akımın var olması için kapalı bir devreye ihtiyaç vardır. Devrede öyle bir devre var ki içinde her iki ampul de var. Bu nedenle devre açıldığında ampullerin bir süre aynı şekilde yanması gerekir ve gözlenen gecikme başka nedenlerden kaynaklanabilir.
Pirinç. 5. Anahtar açma
Anahtarın kapatılıp açılması sırasında bu devrede meydana gelen işlemleri ele alalım.
1. Anahtar kapatma.
Devrede akım taşıyan bir bobin bulunmaktadır. Bu dönüşteki akımın saat yönünün tersine akmasına izin verin. Daha sonra manyetik alan yukarı doğru yönlendirilecektir (Şekil 6).
Böylece bobin kendi manyetik alanının uzayında kalır. Akım arttıkça bobin kendisini kendi akımının değişen manyetik alanının uzayında bulacaktır. Akım artarsa bu akımın yarattığı manyetik akı da artar. Bilindiği gibi, devre düzlemine giren manyetik akının artmasıyla, bu devrede bir elektromotor endüksiyon kuvveti ve bunun sonucunda bir indüklenen akım ortaya çıkar. Lenz kuralına göre bu akım, manyetik alanının devre düzlemine giren manyetik akıyı değiştirmesini önleyecek şekilde yönlendirilecektir.
Yani, Şekil 2'de ele alınan için. 6 turdan sonra endüksiyon akımı saat yönünde yönlendirilmelidir (Şekil 7), böylece sarımın kendi akımındaki artış önlenmelidir. Sonuç olarak, anahtar kapatıldığında, bu devrede ters yönde bir frenleme endüksiyon akımının ortaya çıkması nedeniyle devredeki akım anında artmaz.
2. Anahtarın açılması
Anahtar açıldığında devredeki akım azalır, bu da bobin düzlemi boyunca manyetik akıda bir azalmaya yol açar. Manyetik akıdaki bir azalma, indüklenen emf ve indüklenen akımın ortaya çıkmasına neden olur. Bu durumda indüklenen akım bobinin kendi akımıyla aynı yönde yönlendirilir. Bu, iç akımda daha yavaş bir azalmaya yol açar.
Çözüm: Bir iletkendeki akım değiştiğinde, aynı iletkende elektromanyetik indüksiyon meydana gelir ve bu indüksiyon, iletkendeki kendi akımında herhangi bir değişikliği önleyecek şekilde yönlendirilmiş bir indüklenen akım üretir (Şekil 8). Kendi kendine indüksiyon olgusunun özü budur. Kendi kendine indüksiyon, elektromanyetik indüksiyonun özel bir durumudur.
Pirinç. 8. Devrenin açılıp kapanma anı
Düz bir iletkenin akımla manyetik indüksiyonunu bulmak için formül:
manyetik indüksiyon nerede; - manyetik sabit; - mevcut güç; - iletkenden noktaya olan mesafe.
Alan boyunca manyetik indüksiyon akışı şuna eşittir:
manyetik akının nüfuz ettiği yüzey alanı nerede.
Bu nedenle, manyetik indüksiyonun akısı, iletkendeki akımın büyüklüğüyle orantılıdır.
Sarım sayısı ve uzunluğu olan bir bobin için manyetik alan indüksiyonu aşağıdaki ilişkiyle belirlenir:
Sarım sayısı ile bir bobin tarafından oluşturulan manyetik akı N, şuna eşittir:
Bu ifadeye manyetik alan indüksiyonu formülünü koyarsak şunu elde ederiz:
Sarım sayısının bobinin uzunluğuna oranı şu sayı ile gösterilir:
Manyetik akı için son ifadeyi elde ederiz:
Ortaya çıkan ilişkiden akı değerinin akım değerine ve bobinin geometrisine (yarıçap, uzunluk, sarım sayısı) bağlı olduğu açıktır. Eşit bir değere endüktans denir:
Endüktans birimi Henry'dir:
Bu nedenle, bobindeki akımın neden olduğu manyetik indüksiyon akısı şuna eşittir:
İndüklenen emk formülünü dikkate alarak, kendi kendine indüksiyon emf'sinin, “-” işaretiyle alınan akım ve endüktans değişim oranının çarpımına eşit olduğunu buluyoruz:
Kendi kendine indüksiyon- bu, bu iletkenden akan akımın gücü değiştiğinde bir iletkende elektromanyetik indüksiyonun ortaya çıkması olgusudur.
Kendi kendine indüksiyonun elektromotor kuvveti eksi işaretiyle alınan iletkenden akan akımın değişim hızıyla doğru orantılıdır. Orantılılık faktörü denir indüktans iletkenin geometrik parametrelerine bağlıdır.
Bir iletken, saniyede 1 A'ya eşit bir iletkendeki akım değişim hızında, bu iletkende 1 V'ye eşit bir kendinden endüktif elektromotor kuvvet ortaya çıkarsa, 1 H'ye eşit bir endüktansa sahiptir.
İnsanlar her gün kendi kendine indüksiyon olgusuyla karşılaşırlar. Işığı her açtığımızda veya kapattığımızda, devreyi kapatır veya açarız, böylece indüksiyon akımlarını uyarırız. Bazen bu akımlar o kadar yüksek değerlere ulaşabiliyor ki, görebildiğimiz gibi anahtarın içine bir kıvılcım atlıyor.
Referanslar
- Myakishev G.Ya. Fizik: Ders Kitabı. 11. sınıf için genel eğitim kurumlar. - M.: Eğitim, 2010.
- Kasyanov V.A. Fizik. 11. sınıf: Eğitici. genel eğitim için kurumlar. - M.: Bustard, 2005.
- Gendenstein L.E., Dick Yu.I., Fizik 11. - M .: Mnemosyne.
- İnternet portalı Myshared.ru ().
- İnternet portalı Physics.ru ().
- İnternet portalı Festival.1september.ru ().
Ev ödevi
- 15. paragrafın sonundaki sorular (s. 45) - Myakishev G.Ya. Fizik 11 (önerilen okumalar listesine bakın)
- Hangi iletkenin endüktansı 1 Henry'dir?
Kendi kendine indüksiyon olgusu.
E.m.f. kendi kendine indüksiyon.
Manyetik alan enerjisi.
Hedef:
Eğitici:
1. Derste asimilasyonu (tekrar, pekiştirme) ve çalışmayı sağlayın
aşağıdaki temel kavramlar, yasalar, teoriler, bilimsel gerçekler: nedir?
kendi kendine indüksiyon, e.m.f. kendi kendine indüksiyon, manyetik alan enerjisini bulma, grafik
manyetik akının akım gücüne bağımlılığı.
2. Bilgi edinme derecesini kontrol edin.
Eğitici:
1.
2. Konumu ve ilkeleri inceleyin.
Geliştirme hedefleri:
1.
Dünyanın bilişselliği ve kalıpları
Öğrencilerde öğrendikleri şeylerdeki ana, önemli şeyleri vurgulama yeteneğini geliştirmek
materyal, karşılaştırın, genelleyin, düşüncelerinizi mantıksal olarak ifade edin.
2. Edinilen bilgi ve mesleki becerileri analiz etme yeteneğini geliştirin.
Ders planı.
1. Kendi kendine indüksiyon olgusu. Kendi kendine indüksiyonun tanımı. E.m.f. kendi kendine indüksiyon.
2. Manyetik alan enerjisi. Manyetik akının akıma karşı grafiği.
Kendi kendine indüksiyon
1. Kendi kendine indüksiyon
R
Bir pil, bir reostat R, bir indüktör L'den oluşan bir devre düşünün,
galvanometre G ve anahtar K.
Devre kapalıysa, galvanometre G ve endüktans bobini L boyunca akar
elektrik akımı. Devre açıldığı anda galvanometre iğnesi keskin bir şekilde
ters yönde sapar. Bunun nedeni devre açıldığında
Bobindeki manyetik akı azalır, bu da örn. d.s. kendi kendine indüksiyon. Akım
kendi kendine indüksiyon
Lenz yasasına göre azalmayı önler
CI
manyetik akı, yani bobinde azalan akımla aynı şekilde yönlendirilir
2I
akım tamamen galvanometreden geçer; ama yönü ters
yön
. Sonuç olarak bir devrede indüklenen akımın ortaya çıkması olgusu
. Bu
1I
Bu devredeki akımdaki değişikliklere denir
indüksiyon yoluyla.
Kendi kendine indüksiyon, elektromanyetik indüksiyon olgusunun özel bir durumudur.
E'nin neye bağlı olduğunu bulalım. d.s. kendi kendine indüksiyon. İndüksiyon B orantılıdır
bobindeki akım, dolayısıyla bobinde ortaya çıkan manyetik AKı da
akımla orantılı:
Ф=LI.
Orantılılık katsayısı L'ye devre endüktansı denir.
Kendinizinkini değiştirirken; yasaya göre devredeki manyetik akı
elektromanyetik indüksiyon, ör. d.s. kendi kendine indüksiyon
si
F
T
İfadede yerine koyma
F=LI formülünü buluruz; ne ah. d.s.
si
F
T
kendi kendine indüksiyon akımın değişim hızıyla orantılıdır:
si
L
BEN
T
2. Manyetik alan enerjisi
Mevcut manyetik alan enerjisi
Devreyi düşünün
, pil B'den oluşur, direnç
R, solenoid L, anahtar K. Anahtar 1 konumundaysa, solenoid aracılığıyla
değer ve akış yönünde bir akım I0 sabiti. Herhangi bir elektrik akımı
her zaman manyetik bir alanla çevrilidir. Soru ortaya çıkıyor: bizimki nerede?
akım enerjisi - sürüklendikleri tellerin içinde veya manyetik alanda, yani. V
akıntıları çevreleyen ortam? Bu soruyu cevaplamak için ne olacağını düşünün
anahtar açılıp 2 konumuna getirildiğinde meydana gelir.
direnç R bir süre akacak, sıfır akıma düşecek, korunacak
ortaya çıkan kendi kendine indüksiyon akımı ve manyetik enerjinin dönüşümü meydana gelir
akım alanları esas olarak moleküler termal hareketin enerjisine dönüşür - ısıtma
rezistans. Bu, manyetik alan enerjisindeki azalmanın şu şekilde hesaplanabileceği anlamına gelir:
bu akımın çalışması:
W = A. Kendi manyetik akısı Ф = LI olduğundan,
delici solenoid akım gücüyle orantılıdır, o zaman Ф'nin I'ye bağımlılığı olabilir
Şekil 2'de gösterilen formda gösterilmiştir.
Tabanı olan gölgeli dar bir şeridin alanı
eşleşiyorum
temel çalışma
A, değeri değiştiğinde akım tarafından gerçekleştirilir
Akımın yaptığı toplam A işi, temel işlerin toplamına eşittir.
A ve sayısal olarak
BEN.
OAB üçgeninin alanına eşit:
bir
00EĞER
2
Bunu göz önünde bulundurarak
, formül
F
0
LI
0
bir
şeklinde yeniden yazılabilir
bir
.
2
0LI
2
00EĞER
2
Bu işi gerçekleştirme sürecinde manyetik alanın enerjisi azalır
sıfır (akım değerden sıfıra düştüğü için). olmadığı için
elektrik devresini çevreleyen gövdelerde herhangi bir değişiklik meydana gelmez, şu sonuç çıkar:
Manyetik alan bir enerji taşıyıcısıdır.
Yani akımın öz enerjisi manyetik alanın enerjisine eşittir:
2LI
2
herhangi bir kontur için geçerlidir, karakterize eder
Wm
Formül
Wm
2LI
2
akımın manyetik alanının enerjisinin devredeki akım gücüne ve endüktansına bağımlılığı.
Kendi kendine test soruları.
1. EMF'nin oluştuğu devreyi tanımlayın. kendi kendine indüksiyon.
2. Kendi kendine indüksiyona ne denir?
3. Manyetik alan enerjisindeki azalmanın oranını karakterize edin
mevcut çalışma.
4. Bir çalışma programı çizin ve onu açıklayın.
5. Manyetik alan enerjisini bulmak için formülü yeniden üretin, verin
özellikleri.
Kendi kendine test görevleri.
1) EMF'yi belirleyin. kendi kendine indüksiyon, eğer akımdaki değişiklik 4,2 A ise,
zaman değişimi 40 ms'dir ve döngü endüktansı 0,37 H'dir.
(Cevap: Emk=38,85 V)
2) Akımın değiştiği biliniyorsa devrenin endüktansını belirleyin.
5,4 A'ya eşittir, zaman değişimi 57 ms'dir ve e.m.f. kendi kendine indüksiyon 27 V'tur.
(Cevap: L=0,285 Hn)
3) Devrenin endüktansı varsa manyetik alan enerjisinin neye eşit olduğunu belirleyin.
0,74 H'ye eşittir ve akım 25 A'dır.
(Cevap:
J)
25.231mW
Edebiyat
Dmitrieva V.F. Fizik: Ders Kitabı. teknik okullar için el kitabı./ Ed. V.L. Prokofiev,
– 4. baskı, silindi. – M.: Daha yüksek. okul, 2001. – 415 s.: hasta. ISBN 5060036685
Dersin amacı: Bir iletkendeki akımdaki değişikliğin, hareket eden elektronları hızlandırabilen veya yavaşlatabilen bir girdap yarattığı fikrini oluşturur.
Ders ilerlemesi
Bireysel sorgulamayı kullanarak ödevleri kontrol etme
1. Manyetik alanda hareket eden bir iletken için elektromotor indüksiyon kuvvetini hesaplamak için bir formül edinin.
2. Elektromanyetik indüksiyon yasasını kullanarak indüksiyonun elektromotor kuvvetini hesaplamak için bir formül türetin.
3. Elektrodinamik mikrofon nerede kullanılır ve nasıl tasarlanır?
4. Görev. Tel bobinin direnci 0,03 Ohm'dur. Bobin içindeki manyetik akı 12 mWb azalır. Bobinin kesitinden hangi elektrik yükü geçer?
Çözüm. ξi=ΔФ/Δt; ξi= Iiʹ·R; Ii =Δq/Δt; ΔФ/Δt = ΔqR/Δt; Δq = ΔФΔt/ RΔt; Δq= ΔФ/R;
Yeni materyal öğrenme
1. Kendi kendine indüksiyon.
Bir iletkenden alternatif akım akarsa, aynı iletkende indüklenen bir emk oluşur; bu bir olgudur
Kendi kendine indüksiyon. İletken devre ikili bir rol oynar: içinden akım akar ve bu akım tarafından içinde indüklenen bir emk yaratılır.
Lenz kuralına göre; akım arttığında girdap elektrik alanının gücü akıma karşı yönlendirilir; artışını engeller.
Akım azaldığında girdap alanı bunu korur.
Mevcut gücün belirli bir seviyeye ulaştığını gösteren bir diyagrama bakalım.
bir süre sonra yavaş yavaş değerler.
Devrelerle yapılan deneylerin gösterilmesi.İlk devreyi kullanarak, devre kapatıldığında indüklenen emk'nin nasıl göründüğünü göstereceğiz.
Anahtar kapatıldığında, bobinin çekirdekle oluşturduğu devrede oluşan büyük öz endüktans nedeniyle, ilk lamba anında, ikincisi gecikmeli olarak yanar.
İkinci devreyi kullanarak devre açıldığında indüklenen emk'nin görünümünü göstereceğiz.
Açılma anında ampermetreden başlangıç akımının tersi yönde bir akım akacaktır.
Açıldığında akım orijinal akım değerini aşabilir. Bu, kendi kendine indüksiyon emf'sinin mevcut kaynağın emf'sinden daha büyük olabileceği anlamına gelir.
Atalet ve kendi kendine indüksiyon arasında bir benzetme yapın
İndüktans.
Manyetik akı, manyetik indüksiyonun büyüklüğü ve akım gücü ile orantılıdır. F~B~I.
Ф= L ben; burada L, akım ve manyetik akı arasındaki orantı katsayısıdır.
Bu katsayı genellikle denir devre endüktansı veya kendi kendine indüksiyon katsayısı.
Endüktansın büyüklüğünü kullanarak elektromanyetik indüksiyon yasası şu şekilde yazılabilir:
ξis= – ΔФ/Δt = – L ΔI/Δt
Endüktans, akımın 1 saniyede 1 A değişmesi durumunda devrede meydana gelen kendinden endüktif emk'ye sayısal olarak eşit fiziksel bir niceliktir.
Endüktans Henry (H) cinsinden ölçülür 1 H = 1 V s/A
Elektrik ve radyo mühendisliğinde öz indüksiyonun önemi üzerine.
Sonuç: Bir iletkenden değişen bir akım geçtiğinde, bir girdap elektrik alanı ortaya çıkar.
Girdap alanı, akım arttığında serbest elektronları yavaşlatır, azaldığında ise korur.
Çalışılan materyalin konsolidasyonu.
– Kendi kendine indüksiyon fenomeni nasıl açıklanır?
– Atalet ile kendi kendine indüksiyon arasında bir benzetme yapın.
– Devre endüktansı nedir, endüktans hangi birimlerde ölçülür?
- Görev. 5 A akımda devrede 0,5 mWb'lik bir manyetik akı belirir. Devrenin endüktansı ne olacak?
Çözüm. ΔФ/Δt = – L ΔI/Δt; L = ΔФ/ΔI; L =1 ·10-4H
Dersi özetleyelim
Ödev: §15, rep. §13, örn. 2 No.10
- Dersin amacı: Elektromanyetik indüksiyonun niceliksel yasasını formüle etmek; Öğrenciler manyetik indüksiyon emf'sinin ve manyetik akının ne olduğunu anlamalıdır. Dersin ilerleyişi Ödev kontrol ediliyor...
- Dersin amacı: Öğrencilere yalnızca alternatif akım devresinde direncin varlığına dair bir fikir oluşturmak - bunlar kapasitif ve endüktif reaktanslardır. Dersin ilerleyişi Ödev kontrol ediliyor...
- Dersin amacı: Bir iletkendeki elektrik akımının sahip olduğu enerji ve akımın yarattığı manyetik alanın enerjisi hakkında fikir oluşturmak. Ders ilerlemesi Testleri kullanarak ödevleri kontrol etme...
- Dersin amacı: elektromotor kuvvet kavramını tanıtmak; Kapalı devre için Ohm yasasını elde edin; Öğrencilerde emk, voltaj ve potansiyel fark arasındaki fark hakkında bir fikir yaratın. İlerlemek...
- Dersin amacı: Öğrencilere alternatif akım devresindeki aktif direnç ve akım ve voltajın etkin değeri hakkında fikir vermek. Dersin ilerlemesi Ödev kontrol ediliyor...
- Dersin amacı: İndüklenen emk'nin değişen bir manyetik alana yerleştirilmiş sabit bir iletkende veya sabit bir manyetik alana yerleştirilmiş hareketli bir iletkende oluşabileceği kavramını oluşturmak...
- Dersin amacı: Elektromanyetik indüksiyonun keşfinin nasıl gerçekleştiğini öğrenmek; Faraday'ın keşfinin modern elektrik mühendisliği açısından önemi olan elektromanyetik indüksiyon kavramını oluşturur. Ders ilerlemesi 1. Testin analizi...
- Dersin amacı: Transformatörlerin yapısını ve çalışma prensibini ele almak; Bir zamanlar elektrik akımının hiçbir zaman bu kadar yaygın bir kullanıma sahip olamayacağına dair kanıt sağlamak...
- Dersin amacı: Sabit bir manyetik alana yerleştirilen hareketli iletkenlerde indüklenen emk'ye neyin sebep olduğunu bulmak; Öğrencileri bir kuvvetin yüklere etki ettiği sonucuna götürün...
- Dersin amacı: Öğrencilerin çalışılan konuyu özümsemesinin kontrolü, mantıksal düşünmenin geliştirilmesi, hesaplama becerilerinin geliştirilmesi. Dersin ilerleyişi Öğrencilerin testi tamamlamaları için organize edilmesi Seçenek 1 No. 1. Fenomen...
- Dersin amacı: Öğrencilere elektrik ve manyetik alanın tek bir bütün olarak - elektromanyetik alan - fikrini oluşturmak. Ders ilerlemesi Testleri kullanarak ödevleri kontrol etme...
- Dersin amacı: Öğrencilerin çalışılan konu hakkındaki bilgilerini test etmek, çeşitli türdeki problemleri çözme becerilerini geliştirmek. Dersin ilerleyişi Ödevlerin kontrol edilmesi Öğrencilerin evde hazırladıklarına göre cevapları...
- Dersin amacı: İşlenen konuyla ilgili bilgileri tekrarlamak ve özetlemek; Mantıksal düşünme, genelleme, niteliksel ve hesaplama problemlerini çözme yeteneğini geliştirmek. Dersin ilerleyişi Ödev kontrolü 1....
- Dersin amacı: Öğrencilere bir devredeki serbest elektromanyetik salınımların pratik bir uygulamasının olmadığını kanıtlamak; Pratikte geniş bir uygulamaya sahip olan sürekli zorlanmış salınımlar kullanılır. İlerlemek...
- Dersin amacı: Manyetik indüksiyon modülü ve Amper kuvveti kavramını oluşturmak; Bu büyüklüklerin belirlenmesine yönelik problemleri çözebilir. Dersin ilerleyişi Ödevleri bireysel olarak kontrol etme...
Devredeki akım değişirse, bu akımın manyetik alanı ve devreye giren kendi manyetik akısı değişir. Devredeki akım değişirse, bu akımın manyetik alanı ve devreye giren kendi manyetik akısı değişir. Devrede, Lenz kuralına göre devredeki akımın değişmesini önleyen indüklenmiş bir emk ortaya çıkar. Devrede, Lenz kuralına göre devredeki akımın değişmesini önleyen indüklenmiş bir emk ortaya çıkar.
KENDİ İNDÜKSİYON Kendi kendine indüksiyon, aynı devrede elektrik akımı değiştiğinde bir devrede indüklenen emk'nin ortaya çıkması olgusudur. Kendi kendine indüksiyon, aynı devrede elektrik akımı değiştiğinde bir devrede indüklenen emk'nin ortaya çıkması olgusudur. Kendi kendine indüksiyon, elektromanyetik indüksiyonun önemli bir özel durumudur. Kendi kendine indüksiyon, elektromanyetik indüksiyonun önemli bir özel durumudur.
İNDÜKTANS Devreye veya bobine akımla giren kendi kendine manyetik akı Φ, akım gücü I ile orantılıdır. Devreye veya bobine akımla giren kendi kendine manyetik akı Φ, akım gücü I ile orantılıdır. Orantı katsayısı Bu formüldeki L'ye kendi kendine indüksiyon katsayısı veya bobinin endüktansı denir.
İNDÜKTANS SI endüktans birimine Henry (H) denir. SI endüktans birimine Henry (H) denir. Bir devrenin veya bobinin endüktansı, 1 A doğru akımda kendi akısı 1 Wb ise 1 H'dir. Bir devrenin veya bobinin endüktansı, 1 A doğru akımda kendi akısı 1 Wb ise 1 H'dir. 1H = 1Wb / 1A
KENDİNDEN İNDÜKSİYON Sabit endüktans değerine sahip bir bobinde oluşan öz indüksiyon emk'si, sabit endüktans değerine sahip bir bobinde oluşan öz indüksiyon emk'sine eşittir ve bu değerle doğru orantılı olan öz indüksiyon emk'sine eşittir. bobinin endüktansı ve içindeki akımın değişim hızı. Kendi kendine indüksiyon emf'si, bobinin endüktansı ve içindeki akımın değişim hızı ile doğru orantılıdır.
Manyetik enerji. Anahtar açıldığında lamba parlak bir şekilde yanıp söner. Anahtar açıldığında lamba parlak bir şekilde yanıp söner. Devredeki akım, kendi kendine indüksiyon emf'sinin etkisi altında ortaya çıkar. Elektrik devresinde açığa çıkan enerjinin kaynağı bobinin manyetik alanıdır.
Manyetik enerji. Enerjinin korunumu yasasından, bobinde depolanan tüm enerjinin Joule ısısı şeklinde salınacağı sonucu çıkar. Devrenin toplam direncini R ile belirtirsek, Δt süresi boyunca bir miktar ısı açığa çıkacaktır. Enerjinin korunumu yasasından, bobinde depolanan tüm enerjinin Joule biçiminde salınacağı sonucu çıkar. sıcaklık. Devrenin toplam direncini R ile belirtirsek, Δt süresi boyunca ΔQ = I 2 RΔt ısı miktarı serbest bırakılacaktır.
Manyetik enerji. Manyetik akının Φ(I) I akımına bağımlılığını çizelim. Manyetik akının Φ(I) akım I üzerindeki bağımlılığını çizelim. Açığa çıkan toplam ısı miktarı, manyetik alan enerjisinin başlangıç rezervine eşittir. , üçgenin alanı tarafından belirlenir. ФI/2
Dersin amacı : Bir iletkendeki akımdaki değişikliğin, hareket eden elektronları hızlandırabilen veya yavaşlatabilen bir girdap yarattığı fikrini oluşturur.
Ders ilerlemesi
Bireysel sorgulamayı kullanarak ödevleri kontrol etme
1. Manyetik alanda hareket eden bir iletken için elektromotor indüksiyon kuvvetini hesaplamak için bir formül edinin.
2. Elektromanyetik indüksiyon yasasını kullanarak indüksiyonun elektromotor kuvvetini hesaplamak için bir formül türetin.
3. Elektrodinamik mikrofon nerede kullanılır ve nasıl tasarlanır?
4. Görev. Tel bobinin direnci 0,03 Ohm'dur. Bobin içindeki manyetik akı 12 mWb azalır. Bobinin kesitinden hangi elektrik yükü geçer?
Çözüm. ξi=ΔФ/Δt; ξi= Iiʹ·R; Ii =Δq/Δt; ΔФ/Δt = ΔqR/Δt; Δq = ΔФΔt/ RΔt; Δq= ΔФ/R;
Δq=400 mC
Yeni materyal öğrenme
1. Kendi kendine indüksiyon.
Bir iletkenden alternatif bir akım akarsa, aynı iletkende indüklenmiş bir emk yaratır - bu, kendi kendine indüksiyon olgusudur. İletken devre ikili bir rol oynar: içinden akım akar ve bu akım tarafından içinde indüklenen bir emk yaratılır.
Lenz kuralına göre; akım arttığında girdap elektrik alanının gücü akıma karşı yönlendirilir; artışını engeller.
Akım azaldığında girdap alanı bunu korur.
Mevcut gücün belirli bir seviyeye ulaştığını gösteren bir diyagrama bakalım.
bir süre sonra yavaş yavaş değerler.
L L2 RA
Devrelerle yapılan deneylerin gösterilmesi. İlk devreyi kullanarak, devre kapatıldığında indüklenen emk'nin nasıl göründüğünü göstereceğiz.
Anahtar kapatıldığında, bobinin çekirdekle oluşturduğu devrede oluşan büyük öz endüktans nedeniyle, ilk lamba anında, ikincisi gecikmeli olarak yanar.
İkinci devreyi kullanarak devre açıldığında indüklenen emk'nin görünümünü göstereceğiz.
Açılma anında ampermetreden başlangıç akımının tersi yönde bir akım akacaktır.
Açıldığında akım orijinal akım değerini aşabilir. Bu, kendi kendine indüksiyon emf'sinin mevcut kaynağın emf'sinden daha büyük olabileceği anlamına gelir.
Atalet ve kendi kendine indüksiyon arasında bir benzetme yapın
İndüktans.
Manyetik akı, manyetik indüksiyonun büyüklüğü ve akım gücü ile orantılıdır. F~B~I.
Ф= L ben; burada L, akım ve manyetik akı arasındaki orantı katsayısıdır.
Bu katsayı genellikle denir devre endüktansı veya kendi kendine indüksiyon katsayısı.
Endüktansın büyüklüğünü kullanarak elektromanyetik indüksiyon yasası şu şekilde yazılabilir:
ξis= - ΔФ/Δt = - L ΔI/Δt
Endüktans, akımın 1 saniyede 1 A değişmesi durumunda devrede meydana gelen kendinden endüktif emk'ye sayısal olarak eşit fiziksel bir niceliktir.
Endüktans Henry (H) cinsinden ölçülür 1 H = 1 V s/A
Elektrik ve radyo mühendisliğinde öz indüksiyonun önemi üzerine.
Sonuç: Bir iletkenden değişen bir akım geçtiğinde, bir girdap elektrik alanı ortaya çıkar.
Girdap alanı, akım arttığında serbest elektronları yavaşlatır, azaldığında ise korur.
Çalışılan materyalin konsolidasyonu.
- Kendi kendine indüksiyon fenomeni nasıl açıklanır?
- Atalet ve kendi kendine indüksiyon arasında bir benzetme yapın.
- Devre endüktansı nedir, endüktans hangi birimlerde ölçülür?
- Görev. 5 A akımda devrede 0,5 mWb'lik bir manyetik akı belirir. Devrenin endüktansı ne olacak?
Çözüm. ΔФ/Δt = - L ΔI/Δt; L = ΔФ/ΔI; L =1 ·10-4H
Dersi özetleyelim
Ödev: §15, rep. §13, örn. 2 No.10