Тогу бар откоргучтордун оз ара аракеттенуусу

Практикалык сабак №2

Сабактын темасы: Тогу бар өткөргүчтөрдүн өз ара аракеттенүүсү.

Сабактагы өтүлүүчү материалдар жана тапшырмалар:

• Тогу бар өткөргүчтөрдүн өз ара аракеттенишүүсүн аныктагыла;

• Ампер күчү, анын физикалык маанисин башка күчтөрдөн айырмалашат;

• Маселе иштөө;

Сабактын критерийлери:

• Тогу бар өткөргүчтөрдүн өз ара аракеттенишүүсүн билсе;

• Ампер күчү, анын физикалык маанисин башка күчтөрдөн айырмаласа;

• Маселе иштей алса;

• Өзүн-өзү контролдоо сезимине ээ болуп сын көз карашын өнүктүрүүгө, терең жана кеңири ой жүгүртүүгө тарбияланышса;

• Сабакка активдүү катышса;

Кайталоо үчүн жана жаңы темага өбөлгө түзүүчү суроолор:

• Магнит талаасы деп эмнени айтабыз?

• Эрстеддин тажрыйбалары эмнени аныктайт?

• Магниттик күч сызыктар деп эмнени айтабыз?

• Кандай талаа куюнду деп аталат?

Жаңы теманы түшүндүрүү:

Бири-биринен анча алыс эмес r аралыгында өз ара жарыш жайгашкан эки өткөргүчту алабыз. Өткөргүчтөр аркылуу ток өткөн учурда алар өз ара аракетке келишет, бири-бирине тартылышат же түртүлүшөт. Өткөргүчтөрдөгү ток бир багытта болгондо алар бири-бирине тартылышат (9-сүрөт,а). Ал эми ток карама-каршы багытта болушса,өткөргучтөр бири-биринен түртүлүшөт (9-сүрөт,б)

Мындан тогу бар өткөргүчтөрдү курчаптурган мейкиндикте өткөргүчтөрдү кыймылга келтирүүчү кандайдыр бир күчтүн пайда болоорлугу көрүнүп турат. Жасалган тажрыйбалар тогу бар өткөргүчтөр менен магниттик ортолорундагы өз ара аракеттенүү күчтөрү жана ошондой эле тогу бар өткөргүчтөрдүн ортолорундагы өз ара аракеттенүү күчтөрү бирдей жаратылышта болот деген жыйынтыкка алып келет. Бул күчтөр магниттик күчтөр д.а.

Эгерде өткөргүчтөрдөн узундуктары бирдей болгон бөлүгүн бөлуп алсак,анда аларга таасир эткен күчтөр жана чоңдуктары б-ча бири-бирине барабар болоорлугун көргөзүүгө болот. Бул күчтөрдүн чоңдугу токтордун көбөйтүндүүсүнө жана өткөргүчтүн бөлүгүнө түз пропорцианалдуу r тескери пропорцианалдуу экендигин тажрыйба көргөздү.

Ошентип, (1)

Эгерде өткөргүчтөр кандайдыр бир башка чөйрөгө жайгаштырылса,анда өткөргүчтөрдү курчаган ал чөйрөгө байланыштуу F күчүнүн чоңдугу да өзгөрөт. Бул болсо формуласундагы коэффициенти чөйрөнүн касиетинен көз каранды дегенди билдирет.

Магнит талаасындагы тогу бар өткөргүчкө күч таасир эте тургандыгы бизге белгилүү. Бул күчтун багыты,талаанын күч сызыктарынын багытынажана токтун багытына жараша болот. Эгер ал багыттар белгилүү болсо,күчтүн багыты сол кол эрежеси боюнча аныкталышы мүмкүн.

Эми туз сызыктуу тогу бар өткөргүчкө таасир эткен тала тургандыгын карайбыз. Ал үчүн эркин кыймылда болгон I тогу бар өткөргүчтү така сыяктуу магниттин уюлдарынын ортосуна 10-сүрөттө көргөзүлгөндөй кылып жайгаштырабыз. Т – магниттик күчүнүн таасири менен бул өткөрүч уюлдардын ортосундагы аралыкка тартылат. I тогунун багыты өзгөрүлсө өткөргүч карама-каршы жагына кыймылдайт. Магнит талаасындагы тогу бар түз сызыктуу өткөргүчкө таасир эткен F күчүнүн багыты сол кол эрежеси менен аныкталат (11-сүрөт): Эгер сол колду талаанын күч сызыктары алаканга киргидей,ал эми төрт манжа токтун багытын көрсөткөндөй кылып койсок,анда 90 абалындагы баш бармак тогу бар өткөргүчтө таасир эткен күчтүн багытын көрсөтөт.

(Ампер күчү).

Француз физиги А. Ампер F күчү өткөргүчтүн узундугуна жана андагы токко түз пропорционалдуу экендигин көргөзгөн. Ал күч өткөргүч турган жердеги ток багыты менен көз каранды. Анда, F күчү га түз пропорционалдуу болуп,өткөргүч талаанын индукция сызыктарына перпендикулярдуу учурунда Ампер күчү максималдуу мааниге ээ болот. Ошентип Ампер күчү төмөнкү формулалар менен туюнтулат:

(1)

(2)

(1) жана (2) формулаларындагы В- көбөйтүүсү Ампер күчүнүн тогу бар өткөргүч жайланышкан магнит талаасынан көз карандылыгын туюнтат.

Ампер күчүнүн таасири менен тогу бар өткөргүчтүн кыймылга келиши аркылуу электр энергиясынын механикалык энергияга айланышы,чоң мааниге ээ болот. Бул кубулуш электр кыймылдаткычынын аракетке келишинин негизги принцибин түзөт.

(2) формуласындагы В нын физикалык маанисин карайлы. Ошол эле тогу бар өткөргүчтү ар кандай магнит талааларындагы жайланыштыруу менен күчүнүн чоңдугу боюнча да,багыты боюнча да өзгөргөндүгүн көрөбүз. Бул учурда ток менен өткөргүчтүн узундугу турактуу болгондуктан В өзгөргөн болот.

(2) ден күчтүн чоң мааниси В чон болгон талаага туура келет. Демек, Внын чоңоюусу менен күчтүн өсүшү, В көбөйтүүчүсүн талаанын күчтүк мүнөздөөчүсү катары кабыл алууга алып келет. Анткени,тогу бар өткөргүч жайланышкан аймактагы талааа өзгөргөндө В гана өзгөрөт. (2) формуладан:

(3)

алабыз.

Берилген чекиттиеги магний талаасынын күчтүк мүнөздөөчүсү болгон В чоңдугун магниттик индукция деп атайбыз. Талаанын кандайдыр бир чекитиндеги магниттик индукция ушул чекитте индукциялык сызыктарына перпендикулярдуу жайланышкан бирдик ток күчүнө ээ болгон,бирдикк узундуктагы өткөргүчкө таасир эткен күч менен өлчөнөт.

Бул жерде магниттик индукция вектордук чоңдук экендигин белгилеп кетүү керек. Анын багыты магнит жебесинин абалы боюнча аныкталат (2) формуласы магний индукциясынын сандык маанисин гана туюнтат. Магнит талаасынын каалаган чекитиндеги вектору ушул чекиттеги магниттик индукциянын сызыктарына жүргүзүлгөн жаныма сызык боюнча баг-н.

Бирдиктердин СИ системасында магнит талаасынын индукциянын бирдиги катары тесла кабыл алынган. 1 тесла үчүн 1А тогу бар,узундугу 1 м болгон өткөргүчкө 1H күч таасир эткен талаанын индукциясы кабыл алынат. (3) формуласынан:

(тесла)

Ал эми , 1 вольт-секунда бирдиги вегер (Вб) д.а. Демек,магнит талаасынын индукциясынын бирдиги болуп сыналат.

Электр талаасынын сыналышы электр талаасынын күчүн мүнөздөөчү чоңдук болгон сыяктуу эле,магнит талаасынын индукциясы дагы магнит талаасынын күчүн мүнөздөөчү чоңдук болот.

Бышыктоо: Мисал иштөө.

№830. Активдүү бөлүгүнүн узундугу 50 м өткөргүчкө 50 мН күч менен аракет эткен магнит талаасынын индукциясы кандай? Өткөргүчтөгү ток күчү 25 А өткөргүч магнит талаасынын индукциясына перпендикуляр багытталган.

№ 831. Эгер өткөргүчтүн активдүү бөлүгүнүн узундугу 0,1 м болсо,анда индукциясы 10 мТл болгон магнит талаасын 50 А ток өтүп жаткан өткөргүчкө кандай күч менен аракеттенет?

№831. Активдүү бөлүгүнүн узундагы 8 см келген өткөргүчтөгү ток күчү 50 А ге барабар. Ал индукциясы 20 мТл болгон бир токтуу магнит талаасында жайгашкан. Эгер өткөргүч индукция сызыктарына перпендикуляр болуп, 10см ге которулса,аткарылган жумушту аныктагыла.

Жыйынтыктоо:

1. Кандай күчтөр магниттик күчтөр деп аталат?

2. Тогу бар өткөргүчтүн өз ара аракет этүүчү күчү кандай аныкталат?

3. Сол кол эрежеси аркылуу эмне аныкталат?

4. Ампер күчү деген эмне?

5. Магниттик индукция деп кандай чоңдукту айтабыз?

6. Тесла деп эмнени айтабыз?

Үйгө берилүүчү тапшырмалар:

Тест. Бир тектүү магнит талаасында анын индукция сызыктарына перпендикулярдуу узундугу 10 см болгон түз өткөргүч жайгашкан өткөргүчтөгү токтун күчү 10 А. Эгерде магнит талаасы өткөргүчкө 20 мН күч менен таасир этсе,анда магнит талаасынын индукциясын тапкыла.

Тест. Магнит индукциясынын күч сызыктарына перпендикулярдуу жайгашкан тогу бар. Түз өткөргүчкө 0,75 мН күч таасир этет өткөргүчтөгү индукциясы 30 мТл болсо,анда өткөргүчтүн узундугун тапкыла.

Тест. Индукциясы 20 мТл болгон бир тектүү магнит талаасында узундугу 20см б/р түз өткөргүч жайгашкан. Эгерде магнит талаасы өткөгүчкө 4 мН күчү менен таасир этсе,анда өткөгүчтөгү токтун күчүн тапкыла.

Жообу:

Баалоо: Студенттер баалоо критерийлеринин негизинде бааланат