§2. Индукция электр қозғаушы күші. Фарадей заңы.

Тұйық контурда индукциялық токтың туу себебі, өзгермелі

магнит индукциясы ағынының эсерінен осы контурда электр

қозғаушы күштің пайда болуынан.

Осы электр қозғаушы күштің А

шамасын магнит индукциясы ағы- —

нының өзгеру жылдамдыгымен

бірінші рет байланыстырған Фа-

радей еді. Фарадей берген бұл ___

қатыс энергияның сақталу заңынан С

шыгады.

Қозғалатын АС бөлігі бар

(59-сурет) контурды пайдаланып, бір дербес жағдай үшін

59-сурет

299

энергетикалык есептеу жүргізейік. Электр козғаушы күші с-ге тец

болатын В гальвани элементін контурға тіркегенде, осы электр

козғаушы күштің Ді уакыт ішінде жасайтын толык жүмысы еІАі -ға

тең. Егер контурға магнит өрісі әсер етпесе осы жұмыстың бэрі

Джоуль-Ленц жылуын / 2 КЫ бөліп шығаруға кетеді.

Енді контур үдайы тұракты болып тұратын магнит өрісінде

орналасқан дейік. Бүл өріс біртекті және контур жазыктығына

перпендикуляр болып чертеждан эрі бағытталган болсын. Онда

жылжымалы АС бөлікке, оган перпендикуляр болып оңға карай

бағытталған / күші эсер етеді. Осы күштің эсерінен контурдың АС

бөлігі козғала бастайды. Бүл кезде істелінген механикалық жүмыс

былай анықталады:

АА = ІАФ. (177)

Мүнда ДФ-контурдың штрихталған АСС’А’ бөліғі арқылы

өтетін магнит индукциясы ағыны. Бүл жүмысты да В элементтің

электр қозғаушы күші істейді. Сөйтіп, енді элементтің электр

қозғаушы күшінің толық жүмысы еІАі Джоуль-Ленц жылуынан басқа,

контурдың АС бөлігін жылжыту жүмысына да кетеді. Сондықтан

еІАі = і 2КАі + ІАФ

еЫі = 1гМ і + 1сіФ

I арқылышешсек

СІФ

/ = — (178)

Осы тендікті түйық тізбекке арналған Ом заңымен салыстыра

келіп, мүндағы электр қозғаушы күштің ролін екі мүшеден қүралатын

шама атқаратындығын көреміз. Мүндағы

йФ

Е'~ Л '

Сондықтан / = -—К

Гаусс жүйесінде

1 СІФ

с сі!

Мүндағы (179) өрнекпен анықталатын е, қосымша индукция

электр қозғаушы күші болып табьшады. Бүл мүше контурмен

шектелген ауданнан өтетін Ф индукция ағынының өзгеруінен туады.

(179) ернектегі қатыс Фарадей заңы деп аталады. Осы (179)

өрнектегі контур арқылы өткен магнит индукция ағынының өзгерісі

неден болғанына байланысты емес, яғни контур формасының

300

өзгеруінен бе, немесе оны айналдырудан ба немесе біртекті емес

өрісте орын ауыстырудан ба, немесе өрістің өзінін магнит индук-

циясының уақытка байланысты өзгеруінен бе, әйтеуір осы (179) өрнек

дұрыс болады. Сонымен осы (179) өрнектен мынадай корытынды

шығады:

е, индукция электр қозғаушы күші индукция ағынының уақытқа

қарай өзгерісінің жылдамдығына тура пропорционап. Осы (179)

өрнектің оң жағындағы «-» таңбасы мынаны көрсетеді:

Индукция ағынының өсуі ( — >0) контурды орағытып шығудың

СІІ

теріс бағытына қарай әсер ететін электр козғаушы күшін туғызады;

индукция ағынының кемуі (—IІФ <0) контурды аиналып шығудың оң

СІІ

бағытына қарай әсер ететін электр қозғаушы күшті туғызады. Сөйтіп

(179) өрнек индукция электр қозғаушы күштің шамасын да, бағытын

да анықтайды.

Контурда индукциялық ток туған кезде өткізгіш бойымен заряд

тасымалдана бастайды. Сонда пайда болған ток күші

Сонда (179) өрнек бойынша

IІФ

~ Л ’

СІФ

СІФ

Осыдан і .

сіі уақыт ішінде өткізгіштің көлденең қимасынан өткен сія электр

мөлшері Ыі тең екендігін ескерсек, онда

сіа = Ісіі = —гіФ

К

Осьщан = Фі Ф' . (180)

Осы формула контур ауданы арқылы өтетін магнит индукциясы

ағынының өзгерісі бойынша электр мөлшерін д -ды анықтауға немесе

керісінше электр мөлшері арқылы контур ауданы аркылы өтетін

Ф, -Ф г магнит ағынының өзгерісін анықтауға мүмкіндік береді.

БХ жүйесінде магнит ағынының [Ф] өлшем бірлігін тағайындау

үшін (180) өрнекті пайдаланамыз. Сонда Я=1 Ом,ц=1 Кл болғанда

301

1[Ф]=1 вебер=1вб

Яғни магнит ағыны Ф-тын өлшем бірлігі үшін 1 Ом кедергісі

бар түйык контур аркылы өтетін мынадай ағын алынады. Сол ағын

нольге дейін кемігенде, индукция электр козғаушы күшінін эсерінен

контур бойымен 1 Кл тен электр заряды агып өтуі тиіс. Агынныц бүл

бірлігін вебер деп атайды.

СГСМ жүйесінде ағыннын өлшеміне

1[Ф]=мкс (максвел)

алынады. Есептеулердің нэтижесіне карағанда

1 вб=108 мкс.

Магнит [В] индукциясының БХ жүйесіндегі бірлігі мына катыс

бойынша тандап алынады

с

Яғни і[в] = 1-^- = ІТесла = \тл = 104гс деп аталады.

м