43. Синхронды және асинхронды двигательдердің жұмыс істеу принциптері

Элетрлік двигательдерде магнит өрісіндегі тогы бар өткізгішке күш әсер ететіндігі пайдаланылады, электр тогы энергиясы механикалық энергияға айналдырады. Бұл кезде істелетін жұмыс сыртқы бөгде ЭКҚ қуатының есебінен жасалады. Электрлік двигательдерді жұмыс істеу режимдеріне қарай екі топқа бөледі: синхронды және асинхронды. Қарапайым электрлік двигательдің жұмыс істеу принципін түсіндіру үшін 1-суретте келтірілген схеманы қарастыралық. Бұл схемада тұрақты ЭҚК KLMNK тізбегіне қосылған. Тізбектің MN= l бөлігі LL’ және KK’өткізгіштер бойымен қозғала алады. Сурет жазықтығынан бізге қарай бағытталған біртекті магнит қрісі бар. Егер тізбекте ток туатын болса, MN өткізгіш күш әсерінен қозғалысқа келеді, яғни механикалық жұмыс жасайды. Ұзындығы l MN өткізгіш dx аралыққа жыжыған кезде

dA= Fdx=I l Bdx (1) жұмыс істеледі. Бұл жұмыстың қуаты

(2)

мұндағы -MN –өткізгіштің жылдамдығы. Екінші жағынан MN өткізгіш қозғалған кезде LMNK контурды тесіп өтетін магнит ағын өзгереді, яғни онда индукцияланған ЭҚК пайда болады.

= - l (3) индукцияланған ЭҚК ток тудыратын бөгде ЭҚК қарсы әсер ететіндіңтен, бөгде ЭҚК-тің ток тудырып, оның кұшке қарсы істейтін жұмысының қуаты (4)

(2) және (4) өрнектерде салыстыра отырып, электродвигательдің түдыратын қуаты бөгде ЭҚК есебінен жасалатынын байқаймыз. Тізбектің және ток көзінің кедергілерінде жылуға айналуға тиісті, Жалпы жағдайда тізбек үшін Ом заңы

I (5)

Соңғы өрнектңғ екі жағында I-ге көбейтсек,

(6)

Осы өрнекке (3) формуладан мәнін қойсақ,

(7)

болмаса (8)

Сонымен бөгде ЭҚК қуаты тізбек кедергілеріне жылу бөлуге және двигательдің жұмыс істеуіне шығындалатыны (8) формуладан көрініп тұр.

44.Тұрақты электр өрісі

Атомдар құрамына кіретін макробөлшектер ылғи да қозғалыста болатындықтан, зарядталған дененің заряд шамасы кеңістік және уақыт бойынша жылдам өзгереді. Сондықтан зарядталған денелер арасындағы әсерді сипаттайтын электр өрісі де уақыт және кеңістік бойынша өзгереді, ал кванттық физика тұрғысында бұл әсер фотондар алмасу арқылы жүзеге асатындықтан, әсердің дискретті екендігін байқау қиын емес. Сонымен, жалпы қарастырғанда , электр өрісі дискретті және кеңістік пен уақыт бойынша өзгереді. Бәрақ та электромагниттік құбылыстардың классикалық физикасында электр өрісін үздіксіз өзгеретін шама деп есептейді, ол үшін жеке фотонның әсері, олардың біріккен әсерінен кіші болуы керек. Яғни, қарастырылып отырған әсерге қатынасатын кванттар саны өте көп, ал жеке кванттың импульсі әсерді қабылдайтын дене импульсінен өте аз болуы керек. Басқаша айтқанда, электр өрісінің физикалық аз көлем мен физикалық аз уақыт бойынша орта мәні оның ретсіз өзгеретін бөлігінен әлдеқайда үлкен болуы керек. Бұл үшін жеке микробөлшектердің макроскопиялық масштабта байқалатын орта өріске қосатын үлесі өте аз болуы керек.

45.Заттың плазмалық күйі. Плазма

Плазма деп зарядталған және нейтрал бөлшектерден тұратын квазнейтрал системаны айтады. Ерітінділерді де плазма деп есептеуге болады, бірақ олардағы зарядтал,ан бөлшектер оң және теріс иондар.Айталық, плазма ішінде алынған қарама-қарсы аудандары S, олардың арақашықтығынан x көлемдегі электрондар S беттердің біреуіне, ал иондар екінші бетке ауытқысын. 1-сур.

Осы кезде қарама-қарсы беттер арасында электр өрісі п.б. Бұл өрістің керенулігін конденсатор астарларының арасындағы өрісті есептейтін формуланы пайдаланыптабуға болады.

(1)

Қарастырып отырған беттер арасындағы кернеу

(2)

Осы кернеуді өткен электронның энергиясы

(3)

Зарядтардың беттік тығыздығының шамасы

(4)

болғандықтан, Зарядтардың өздігінен ығысуын тудырып тұрған жылулық қозғалыс болғандықтан, зарядтарының өздігінен ығысуын тудырып тұрған жылулық қозғалыс болғандықтан, зарядтардың өздігінен ығысуының кеңістіктік масштабын табу үшін (5) өрнекті бір еркіндік дәрежесіне сәйкес келетін жылулық энергиямен теңестіру керек, яғни

(6) болмаса, (7)

Соңғы теңдікпен анықталатын шаманы Дебай радиусы (ұзындығы) деп атайды. Бұл шама плазмадағы зарядтардың өздігінен ығысуының кеңістіктік масштабын анықтайды.

Заттың плазмалық күйі әлемде ең көп таралған күй болып табылады. Жұлдыздар, жұлдызаралық кеңістік, жердің ионосфера қабаты плазмалық күйде болады. Жер жағдайында плазма өте сирек кездеседі. Плазманы тек жанған от және найзағай каналы түрінде кездестіруге болады. Лабораториялық жағдайда плазманы газдық разряд арқылы алады. Мысалы, солғын разрядтың оң бағаны, ұшқын разрядтың негізгі каналы, доғалық разряд кезіндегі иондалған газ, жарнамаларда қолданылатын жарық беретін лампалардың ішіндегі иондалған газ т.с.с плазма болып табылады. Иондалу дәрежесіне қарай плазманы әлсіз және толық иондалған деп екі түрге бөледі. Толық иондалған плазманың бөлшектері зарядталған болғандықтан, олар Кулон заңы бойынша әсерлеседі. Зарядталған бөлшектердің әсерлесу күші арақашықтықтың квадратына кері пропорционал ( ) (молекулалардың өзара әсерлесу күші арақашықтықтың 7 дәрежесіне кері пропорционал ( ))

-мен алмастырады. Бұл шаманың пайда болуы зарядталған бөлшектерің Кулон заңы бойынша әсерлесетіндігініңсалдары болғандықтан, оны кулондық логарифм деп атайды. Плазманың тағы бір ерекшелігі – электрондар мен иондардың массаларының көп айырмашылығы болуынан Место для формулы.