27. Ток көздерінің эқк. Толық тізбек үшін Ом заңы. Тармақталған тізбек үшін Кирхгоф ережелері, Ом және Джоуль-Ленц заңдарының дифференциалдық түрі. Тұрақты электр тогы
Еркін зарядталған бөлшектердің реттелген немесе бағытталған қозғалысын электр тогы деп атайды.
Электр тогының бағытына оң зарядталған бөлшектердің қозғалыс бағыты алынған.
Электр өрісінің әсерінен өткізгіштерде пайда болатын электр тогын өткізгіштік ток деп атайды, ал зарядталған денені тұтастай көшіретін болсақ, онда бұл кезде пайда болатын токты конвекциялық ток деп атайды.
Ортадан электр тогы өткенде келесі құбылыстар байқалады:
1. Электр тогы өткенде орта қызады (электр тогының жылулық әсері).
2. Электр тогы өткенде орта құрамды бөліктерге бөлінеді (электр тогының химиялық әсері).
3. Электр тогы өзін қоршаған ортада магнит өрісін тудырады (электр тогының магниттік әсері).
Электр тогын сандық сипаттау үшін физикалық скаляр шама ток күші енгізілген. Ток күші деп - өткізгіштің көлденең қимасынан бірлік уақытта өтетін зарядты айтады.
өлшем бірлігі
Бағыты мен шамасы өзгермейтін электр тогын тұрақты электр тогы деп атайды.
мұндағы: - өткізгіштің көлденең қимасынан уақытта өтетін зарядтың мөлшері.
Дифференциал түріндегі Ом заңы
Тізбектің бөлігі үшін Ом заңын пайдаланамыз.
.
Кедергінің өрнегін Ом заңына қойып, алатынымыз .
Осыдан немесе
Меншікті кедергіге кері шама ортаның меншікті өткізгіштігі деп аталады: , өлшем бірлігі
.
Осы өрнек дифференциал түріндегі Ом заңы деп аталады.
Тізбектегі токтың тығыздығы сол тізбектегі электр өрісінің кернеулігіне тура пропорционал болады
Джоуль - Ленц заңы
Джоуль-Ленц заңы өткізгіштен электр тогы өткенде бөлініп шығатын жылу мөлшерін анықтайды. Өткізгіш қозғалмаған және онда химиялық түрленулер болмаған жағдайда токтың жұмысы өткізгіштің ішкі энергиясын арттыруға жұмсалады.
Электр тогының жұмысы келесі өрнекпен анықталады:
-екенін
ескерсек, алатынымыз:
Ток күші тұрақты болса Джоуль-Ленц заңы келесі формуламен анықталады:
Кез-келген токтар үшін:
.
28. Айналмалы қозғалыс кинематикасы.
29. Айналмалы қозғалыс динамикасы. Инерция моменті. Штейнер теоремасы.
Айналмалы қозғалыс динамикасының негізгі теңдеуі. Егер материалдық нүктелер жүйесі О осіне қатысты айналатын болса, онда ендеше мынаны аламыз.
(4.10)
мұндағы , инерция моменті
. (4.11)
Дененің инерция моменті – айналмалы қозғалыс кезіндегі дененің инерттілігін сипаттайды.
(4.11) ескере отырып айналмалы қозғалыс динамикасының негізгі теңдеуін былай жазуға болады
, (4.12)
мұндағы М – сыртқы күштердің айналу осіне қатысты қорытқы моменті.
Жеке жағдайда (4.12) өрнегі былай жазылады:
(4.13)
немесе
,
мүндағы – бұрыштық үдеу.
4.2 Сурет
(7.11) формуласын пайдаланып мынаны аламыз
,
мұндағы – дискінің тығыздығы, ал – сақиналық қабаттың көлемі.
, мұндағы b – диск қалыңдығы.
, (4.14)
мұндағы Ro – диск радиусы
Осынлай жағдайларда инерция моментін табу үшін Гюйгенс – Штейнер теоремасы қолданылады. Кез-келген оске қатысты дененің инерция моменті массалар центрі арқылы өтетін оске қатысты инерция моментімен дене массасымен ара-қашықтығының квадратының көбейтіндісінің қосындысына тең.
. (4.15)