7 Тарауға

7.16. Фарадей контурдың бір бөлігі Жердің магнит өрісінде қозғалған судан тұрған кезде индукцияланған токты табудың сәтсіз әрекетін былайша сипаттайды:

«Мен тәжірибелерді ұзындығы 960 фут болатын мыс сымды көпірдің парапеті бойынша тартып және суға мыс сымның ұштарына байланған ауыр металл пластиналары бар сымдарды түсіріп, Ватерлоо көпірінің астында жүргізіп жаттым. Осылайша, сым мен су бірыңғай өткізгіш контурды құрады және, су кері қайтып және құйылмамен бірге келіп жатқандықтан, мен қолайы шардың токтарына ұқсас токтар алуға үміттендім. Гальванометрдің тілі үнемі ауытқып отырды, бірақ бұл ауытқулар тұрақты болмады және басқа себептер тудырып отырды. Өзеннің екі жағалауындағы да судың әртүрлі тазалығы, температураның айырмашылығы; онша бірдей емес пластиналар мен дәнекер; азды-көпті жетілдірілген контакт (түйіспе) және т.с.; осы жағдайлардың барлығы әсерін тигізіп жатты:менің тәжірибелерді көпірдің орталық аралықтарының астында ағып жатқан суда ғана жүргізгендігіме, мыс пластиналардың орнына платина пластиналарды пайдаланғандығыма және сақтықтың басқа да көптеген шараларын қолданғандығыма қарамастан, мен үш күн бойына қандай да болсын қанағаттанарлық нәтижелер ала алмадым («Электр бойынша эксперименттік зерттеулер», 1 т., 55 бет, Лондон, 1839).

Өрістің вертикаль компонентасы ретінде0,6 гс қабылдаңдар, Темзадағы құйылма ағыстардың жылдамдығының шамасы туралы ақылға сыйымды болжамдар жасаңдар және Фарадейдің тапқысы келген, потенциалдардың индукцияланған айырмасының шамасын есептеп шығарыңдар.

7.17 Есепке.

7.17. Квадрат металл рама (жақтау), суретте көрсетілгендей, электромагниттің полюстерінің арасында орналастырылған. Раманың жоғарғы жағы шамасы В болатын, біртекті дерлік горизонталь магнит өрістің облысында орналасқан. Раманың төменгі бөлігі мұнда өріс, нольге тең болмаса да, аталған есепте ескерілмеуіне болатын магниттің саңылауынан тысқары орналасқан. Егер раманы босатса және ол өз салмағының әсерімен құлай бастаса, онда рама ие болған, төмен қарай бағытталған жылдамдықтың тек В-ға (раманың осы заты үшін) ғана байланысты екендігін және раманың өлшемдері мен өзі осыдан жасалған сымның немесе өзектің көлденең қимасына байланысты емес екендігін көрсетіңдер. Егер В 15 кгс тең болса және рама алюминийден жасалған болса (тығыздығы 2,7 г/см³; үлестік салмағы 2,8- 10-⁶ ом-см), бұл жылдамдық неге тең (см/сек -пен)? Өзінің соңғы жылдамдығына жеткенінше, рама қандай қашықтық өтеді?

Жауап. v=0,53 см/сек.

7.18. 7.6 суретте бейнеленген катушканың өрісі арқылы қозғалатын ілмек аса төмен кедергісі бар сымтемірден жасалған деп шамалаңдар. Электр қозғаушы g күш ілмекте үлкен ток тудыра ма? І — бұл ілмек бойынша аққан ток, және В2— осы токтың магнит өрісі болсын делік. Сендер В2 және В өрістері арасындағы қатынас туралы не айта аласыңдар? Егер ілмекті нольге тең кедергісі бар өткізгіш сымнан жасаса, не болады?

7.19. Контур арқылы ағынды түсіндіруге тиісті сұрақ. 7.20 суретте бейнеленген үлкен және кішкентай концентрациялық сақиналар жағдайында Ф12=Ф21 теоремасының қолданылуын қарастырыңдар. Сыртқы сақинадағы І j токтың бекітілген мәні кезінде ішкі сақина Ф21 арқылы ағын R₁-дің артуымен аазяды, өйткені орталықтағы өріс әлсізірек бола бастайды. Бірақ неліктен ішкі сақинадағы белгіленген ток кезінде сыртқы сақина арқылы Ф12 ағын, егер R₀ тұрақты болып қалса, R₁ артқан кезде азаюға тиіс? Мұны біздің теоремамыз қажет етеді.

7.20. Өзара индуктивтілік үшін өзаралық теоремасын қолдану. Сендер Ф21=Ф12 теоремасын осылардың сақинадан қашықтығы оның радиусына қарағанда анағұрлым көбірек болатын сақинаның жазықтығындағы нүктелерде сақина тогы жасаған магнит өрісінің шамасын анықтау үшін қолдану тәсілін көрсете аласыңдар ма? (Нұсқау: сыртқы сақинаның радиусындағы шағын өзгерістің әсерін қарап көріңдер (7.20 сур.); ол Ф12 және Ф21 әсер етуге тиіс).

7.21. Концентрациялық соленоидтардың өзара индуктивтілігі. Суретте радиусы а₂ және ұзындығы b₂ ұзын соленоидтың ішінде орналасқан, радиусы а₁ және ұзындығы b₁ соленоид бейнеленген. Орамдардың жалпы саны ішкі соленоид үшін N₁ және сыртқы соленоид үшін N₂ тең. М өзара индуктивтілікке арналған формуланы шығарыңдар.