Magnet elektronni kablida yörishiga va elektr energiyasini yaratishga qanday ta'sir qiladi?

Aynanlar qatorda elektronlarning harakatini qanday ta'sir qiladi va toki yaratadi?

Aynanlar qatorda elektronlarning harakatini va toki yaratishini bir nechta mekanizmlar orqali ta'sir qilishi mumkin, asosan Faradayning elektromagnit induksiya qonuni va Lorentz kuchi asosida. Quyidagi tafsilotli tushuntirish:

1. Faradayning elektromagnit induksiya qonuni

• Faradayning elektromagnit induksiya qonuni, yopiq aylanada o'tkaziladigan magnit fluxi o'zgarsa, aylanada elektromotiv kuch (EMK) induksiya qilinadi, bu esa tokni o'tishiga sabab bo'lishi haqida aytiladi. Aniqroq:

• O'zgaruvchi magnit maydon: Aynan qatorga yaqinlasa yoki qator magnit maydonda harakat qilsa, qator aylanasidagi magnit fluxi o'zgaradi.

• Induksiya qilingan EMK: Faradayning qonuni bo'lganicha, magnit fluxining o'zgarishi quyidagi formulaga ko'ra E EMK ni induksiya qiladi:

bu yerda ΦB - magnit flux, t - vaqt.

Toki: Induksiya qilingan EMK qatorda elektronlarni harakatlantiradi, bu esa I tokini yaratadi. Agar qator yopiq aylana hosil qilsa, tok davom etib o'tadi.

2. Lorentz kuchi

Lorentz kuchi, zaryadlangan zarrachalarning magnit maydonda tushgan kuchni tavsiflaydi. Elektronlar qatorda harakat qilsa, ular magnit maydon mavjud bo'lsa, Lorentz kuchini his qiladi. Aniqroq:

Lorentz kuchi formulasi: Lorentz kuchi F quyidagicha beriladi:

bu yerda q - zaryad, E - elektr maydon, v - zaryadning tezligi, B - magnit maydon.

Magnit maydondagi elektronlar harakati: Elektronlar magnit maydonda harakat qilsa, Lorentz kuchi F=qv×B elektronlarni sirg'latadi. Bu sirg'lash elektronlarning yo'lini o'zgartiradi, tokning yo'nini va intensivligini ta'sir qiladi.

3. Maxsus qo'llanmalar

Generatory

• Prinsip: Generatory Faradayning elektromagnit induksiya qonunidan foydalanib, aynan yoki qatorlarni aylanish orqali o'zgaruvchi magnit flux yaratadi, bu esa qatorlarda EMK va toki yaratadi.

• Qo'llanish: Quvvat stansiyalaridagi generatorlar katta aylanuvchi aynan va qator spirallaridan foydalanib, katta o'lchamli toklarni yaratadi.

Motoreslar

• Prinsip: Motoreslar elektr energiyasini mexanik energiyaga o'zgartirish uchun Lorentz kuchidan foydalanadi. Tok qator orqali o'tsa, qator magnit maydonda kuchni his qiladi, bu esa uning aylanishiga sabab bo'ladi.

• Qo'llanish: Motoreslar turli mexanik qurilmalarda, masalan, uy haydash vositalarida, sanoat uskunalari va transport vositalarida keng qo'llaniladi.

Transformatorlar

• Prinsip: Transformatorlar Faradayning elektromagnit induksiya qonunidan foydalanib, o'zgaruvchi magnit maydon orqali asosiy va ikkinchi spirallar orasida energiya o'tkazadi, bu esa voltaj va toki o'zgarishiga sabab bo'ladi.

• Qo'llanish: Transformatorlar quvvat uzatish va taqsimot tizimlarida voltajni oshirish yoki pasaytirish uchun ishlatiladi.

4. Tadjribaviy misol

Faraday disk tadjribasi

Usturlash: Metall disk akselga qo'yiladi, aksel galvanometr bilan ulangan. Metall disk kuchli magnit maydonda joylashtiriladi.

Jarayon: Metall disk aylanish boshlagsa, disking o'tkazadigan magnit fluxi o'zgaradi, bu esa Faradayning qonuni bo'lganicha EMK ni induksiya qiladi, bu esa tokni aksel va galvanometr orqali o'tishiga sabab bo'ladi.

Nazorat: Galvanometr tok o'tishini ko'rsatadi, bu esa o'zgaruvchi magnit flux EMK ni yaratganini tasdiqlaydi.

Xulosa

Aynanlar qatorda elektronlarning harakatini va toki yaratishini Faradayning elektromagnit induksiya qonuni va Lorentz kuchi orqali ta'sir qiladi. O'zgaruvchi magnit maydon qatorda EMK ni induksiya qiladi, bu esa elektronlarni harakatlantirib, tok yaratadi. Lorentz kuchi magnit maydonda harakat qilayotgan elektronlarning yo'lini sirg'latadi, bu esa tokning yo'nini va intensivligini ta'sir qiladi. Bu prinsiplar generatory, motoreslar va transformatorlar da keng qo'llaniladi.