- •Лекция 1.
- •Магнит өрісінің негізгі сипаттамасы
- •Тогы бар рамка. Магнит өрісінің бағыты.
- •Магнит индукциясы векторы
- •Макро және микро токтар
- •Мен векторларының арасындағы байланыс
- •Электростатикалық және магнит өрістерін сипаттайтын векторлардың ұқсастығы
- •Түзу токтың магнит өрісі
- •Дөңгелек токтың центріндегі магнит өрісі
- •Ампер заңы
- •Параллель токтардың өзара әсері
- •Магиттік тұрақты
- •Магнит индукциясы мен магнит өрісі кернеулігінің өлшем бірліктері
- •Еркін қозғалған зарядтың магнит өрісі
- •Лоренц күші
- •Зарядталған бөлшектің магнит өрісіндегі қозғалысы
- •Холл эффектісі
- •Соленоидтағы магнит өрісі
- •Вакуумдағы тороидтың магнит өрісі
- •Магнит индукциясы векторының ағыны
- •Вакуумдағы магнит өрісі үшін Гаусс теоремасы
- •Ағынның ілінісуі
- •Тогы бар өткізгішті магнит өрісінде тасымалдау кезінде істелінген жұмыс.
- •Магнит өрісінің істеген жұмысы
- •Тогы бар контурды магнит өрісінде орын ауыстыру кезіндегі жұмыс
- •Лекция 14.
- •Электрондар мен атомдардың магниттік моменті
- •Магниттелу. Заттардағы магнит өрісі
- •Заттағы магнит өрісі үшін толық ток заңы
- •Екі магнетиктің бөліну шекарасының шарттары
- •Ферромагнетиктер және олардың қасиеттері
- •Электромагниттік индукция Фарадей тәжірибесі
- •Фарадей заңы
- •Қозғалмайтын өткізгіштегі индукцияның э.Қ.К.
- •Магнит өрісіндегі рамканың айналуы
- •Құйынды ток (Фуко тогы)
- •Контурдың индуктивтілігі
- •Өздік индукция
- •Тізбекті ажырату және қосу кезіндегі ток
- •Өзара индукция
- •Трансформаторлар
- •Магнит өрісінің энергиясы
- •Бақылау сұрақтары.
- •Лекция 15.
- •Электромагниттік өріс үшін Максвелл теңдеулері Құйынды электр өрісі
- •Ығысу тогы
- •Максвелл теңдеулер жүйесінің толық түрі
- •Тербелістер мен толқындар. Еркін тербелістер. Гармониялық тербелістер
- •Электрлік тербелмелі контур
- •Тербелмелі контурдағы еркін гармониялық тербелістер
- •Айнымалы ток
- •Кернеу резонансы
- •Ток резонансы
- •Айнымалы токтың әсерлік мәні
- •Айнымалы ток тізбегіндегі қуат
- •Бақылау сұрақтары.
- •Электромагниттік толқындар
- •Электромагниттік толқынның шкаласы
- •Электромагниттік толқындардың дифференциалдық теңдеулері
- •Электромагниттік толқынның фазалық жылдамдығы
- •Максвелл теориясының салдарлары
- •Толқындық теңдеулер
- •Электромагниттік толқынның энергиясы
- •Электромагниттік толқынның қысымы, электромагниттік өріс импульсі
- •Бақылау сұрақтары.
- •Лекция 13
- •1 0.Интерференцияны бақылау әдістері.
- •Спектральды құралдардың айырғыштық қабілеттілігі.
- •Жарықтың поляризациясы. Шағылу кезіндегі толқындардың поляризациясы.
- •Поляризациялайтын призмалар және поляроидтар.
- •Бақылау сұрақтары.
- •Жылулық сәулелену. Абсолют қара дененiң сәулеленуiнiң проблемалары. Кванттық гипотеза және Планк өрнегі. Фотонның массасы және импульсі.. Жарық кванттарының энергиясы және импульсі .
- •Бақылау сұрақтары.
- •Кванттық теориялардың негізгі идеялары тәжірибе жүзінде тұжырымдау. Франк және Герц тәжірибелері. Фотоэффект. Комптон эффектісі.
- •Бақылау сұрақтары.
- •Атомдардың сызықтық спектрлерi. Бор постулаттары.Сәйкестік принципі. Томсон және Резерфорд атомының моделі
- •Сутегі атомының сызықтық спектрі
- •Бор постулаттары
- •Франк пен Герц тәжірибелері
- •Бор бойынша сутегі атомының спектрі
- •Бақылау сұрақтары.
- •Корпускула-толқындық екіжақталық. Де-Бройль гипотезасы. Микробөлшектердің толқындық қасиеттері және анықталмағандық қатынасы. Заттардың копускулалық-толқындық екі жақтылық қасиеттері
- •Де Бройль толқынының кейбір қасиеттері
- •Анықталмаушылық принципі
- •Бақылау сұрақтары.
- •Шредингердің жалпы теңдеуі
- •Стационарлық күйлер үшін Шредингер теңдеуі
- •Шредингер теңдеуі:
- •Еркін бөлшектің қозғалысы
- •«Қабырғалары» шексіз биік бір өлшемді тікбұрышты «потенциалдық шұңқырдағы» бөлшек
- •Бөлшектің потенциалдық кедергі арқылы өтуі. Туннельдік эффект
- •Кванттық механикадағы сызықтық гармоникалық осциллятор
- •Бақылау сұрақтары.
- •Кванттық сандар
- •Сұрыптау ережесі
- •Электронның спині
- •Кванттық электрониканың элементтері. Тосын және мәжбүр сәуле шығару. Лазерлер. Жұтылу. Өздігінен және мәжбүр сәуле шығару
- •Лазерлер.
- •Бақылау сұрақтары.
- •Бозе – Эйнштейн мен Ферми – Дирактың кванттық ститастикасы туралы түсінік.
- •Паули принципті.
- •23. Атомдағы электрондардың күйлер бойынша таралуы.
- •Рентгендік спектрлер.
- •Молекулалық спектрлер
- •Бақылау сұрақтары.
- •Конденсацияланған күй. Кристалдық торлардың жылу сыйымды-лығы. Фонондық газ. Металдардың электр өткізгіштігі. Ферми деңгейі.. Металлдар, диэлектриктер зоналық теориясы.
- •Металдар, диэлектриктер және жартылай өткізгіштер.
- •Бақылау сұрақтары.
- •Жартылай өткізгіштердің меншікті өткізгіштігі.
- •Жартылай өткізгіштердің қоспа бар кездегі өткізгіштігі.
- •Жартылай өткізгіштердің фотоөткізгіштігі
- •Электрондық және кемтіктік жартылай өткізгіштіктердегі түйісу (р – n - ауысуы).
- •. Жартылай өткізгішті диодтар және триодтар (транзисторлар).
- •Масса ақауы және атом ядросының байланыс энергиясы
- •Ядроның спині және оның магниттік моменті
- •Ядролық күштердің қасиеттері
- •Атом ядросының моделі Томсон және Резерфорд атомының моделі
- •Сутегі атомының сызықтық спектрі
- •Альфа-бета және гамма сәулеленудiң тегi мен заңдылықтары және олардың затпен әсерлесуi.
- •Гамма-сәулелену
- •Бақылау сұрақтары.
- •Ядролық реакциялар. Атом ядроларының радиактивтi ыдырауы. Ядролық бөлiнудiң реакциясы. Ядролық реакциялар және оның негізгі түрлері
- •Нейтронның әсерінен жүретін ядролық реакциялар
- •Ядроның бөліну реакциясы
- •Бақылау сұрақтары.
- •Бөлiнудiң тiзбектi реакциясы. Ядролық реактор. Синтез реакциясы. Энергия көздерiнiң проблемасы Тізбекті ядролық реакциялар
- •Ядролық реакторлар
- •Атом ядросының синтездеу реакциясы
- •Бақылау сұрақтары.
- •Негізгі және қосымша әдебиет:
Өздік индукция
Контурда электр тогын өзгертсек, онымен тұтасқан магнит ағыны да өзгереді, ал магнит ағынының өзгерісі контурдағы э.қ.к.-ін индукциялайды.
Контурда ағатын ток күшінің өзгеруіне байланысты осы контурда индукцияның э.қ.к.-нің пайда болуы өздік индукция деп аталады.
Ток күші мен толық магнит ағыны арасындағы пропорционалдық коэффициенті контурдың индуктивтілігі деп аталады.
Индуктивтіліктің өлшем бірлігі – Генри (Гн):
1 Гн – ток күші 1А-ге өзгергендегі өздік индукциясының магнит ағыны 1 Вб болатын контурдың индуктивтілігіне тең. (1Гн=1 Вб/А=1В∙с/А)
Өздік индукцияның э.қ.к. үшін Фарадей заңы:
Егер контур деформацияланбаса және ортаның магниттік өтімділігі өзгермесе, онда L=const және өздік индукцияның э.қ.к.-і:
мұндағы (–) минус таңбасы Ленц ережесі бойынша, контурда индуктивтіліктің болуы ондағы токтың баяу өзгеруіне әкеп соғатынын көрсетеді.
Егер
ток уақытқа байланысты артса, онда
,
онда өздік индукция тогы сыртқы көзбен
байланысқан электр тогына қарама-қарсы
келеді де, оның өсуін баяулатады.
Егер ток уақытқа байланысты кемісе, , онда өздік индукция тогының бағыты контурдағы кемитін ток бағытына сәйкес келеді де, оның кемуін баяулатады.
Осыдан, белгілі бір индуктивтілігі бар контурдың электрлік «инерттілікке» ие екендігін көрсетеді.
Тізбекті ажырату және қосу кезіндегі ток
Контурдағы ток күшінің өзгерісі кезінде контурда өздік индукция э.қ.к.-і қозады, оның нәтижесінде контурда өздік индукция экстратогы деп аталатын қосымша токтар пайда болады.
К
едергісі
R,
индуктивтілігі
тізбекте сыртқы
э.қ.к.-нің әсерінен
тұрақты электр тогы жүрсін. t=0
уақыт
мезетінде ток көзін ажыратайық. Токтың
кемуін тежейтін өздік индукция э.қ.к.-і
қозады.
.
Тізбектегі ток Ом заңы бойынша IR=s
немесе
теңдеулерімен анықталады. Айнымалы-ларды
бөліп:
,
I
(
-ден
I-ге
дейін) және t
бойынша (0-ден t
-ға дейін) интегралдасақ
немесе
мұндағы,
– тұрақты шама, релаксация уақыты, ток
күші е
рет азайғандағы уақыт. Тізбектегі токты
ажырату кезінде ток күші экспоненциалды
заң бойынша (лезде емес) кемиді.
Өздік индукция э.қ.к.-і шамасының кедергіні R0-ден R-ге дейін лездік үлкеюіне байланыстылығын бағаласақ:
осыдан
,
Контурда токты тез ажырату кезінде s өздік индукция э.қ.к.-інің сыртқы э.қ.к.-інен көп есе үлкейіп кетуі, изоляцияны тесіп өтіп, өлшеуіш құралдардың істен шығуына әкеп соғады.
Тізбекті ток көзіне қосу кезінде контурда өздік индукция э.қ.к.-і токтың өсуіне кедергі жасайды.
Ом
заңы бойынша
немесе
Осыдан, теңдеуді шешсек:
мұндағы, – тұрақталған ток. Осыдан, ток көзін қосу кезінде ток күші экспоненциалды заңмен өзгереді (лезде емес).
Өзара индукция
Ө
зара
индукция деп бір электр тізбегіндегі
электр тогының өзгеруіне байланысты
басқа тізбекте, немесе осы екі тізбектің
өзара орналасуының өзгеруінен
электромагниттік индукцияның э.қ.к.-інің
қозу құбылысын айтады. I1
және I2
тогы бар бір-біріне жақын орналасқан,
екі қозғалмайтын 1 және 2 контурды
қарастырайық. 1 контурдағы I1
тогы тудыратын магнит ағыны екінші
контурды тесіп өтеді:
,
осыған ұқсас
және
пропорционалдық коэффициенттері өзара
тең және контурдың өзара индуктивтілігі
деп аталады.
Контурдың біреуінде ток күшін өзгертсек, екіншісінде э.қ.к. индукцияланады:
К
онтурдың
өзара индуктивтілігі контурдың
геометриялық формасына, өлшеміне,
контурлардың өзара орналасуына және
контурды қоршаған ортаның магниттік
өтімділігіне тәуелді.
Мысал
үшін, тороидтың өзекшесіне оралған екі
катушканың өзара индуктивтілігін
қарастырайық. Орам саны
катушканың бойынан өтетін I1
тогы индукциясы
магнит өрісін тудырады. Екінші катушканың
бір орамынан өтетін магнит ағыны
, мұндағы l–
өзек-шенің ұзындығы. Орам саны
екінші орамдағы толық магнит ағыны:
ағыны I1
ток тудыратындықтан:
Осы мысал трансформатордың құрылысына негіз болады.
