Elektromagnit induksiya hodisasiga doir virtual masala
O‘rtacha qiyinchilik darajasi • harakatlanuvchi o‘tkazgich • Faradey–Lens qonuni • animatsiya • dinamik grafik
Masala sharti
Uzunligi l bo‘lgan metall sterjen bir jinsli B magnit maydon ichida
magnit induksiya chiziqlariga perpendikulyar ravishda v tezlik bilan harakatlanmoqda.
Sterjen relslar orqali R qarshilikli yopiq zanjir hosil qiladi.
Sterjenda hosil bo‘ladigan induksion EYuK ε, zanjirdagi induksion tok I,
sterjenga ta’sir qiluvchi magnit tormozlovchi kuch F va elektr quvvat P ni aniqlang.
Harakat yo‘nalishini o‘zgartirib, Lens qonuniga ko‘ra induksion tok yo‘nalishi qanday almashishini kuzating.
1. Berilgan parametrlar
0.60 T
0.50 m
3.0 m/s
4.0 Ω
O‘ngga
B, l, v yoki R qiymati o‘zgarsa, formulalar, natijalar, chizma va ε(v) grafigi avtomatik yangilanadi.
2. Virtual chizma va animatsiya
B magnit maydonharakatlanuvchi sterjeninduksion tokmagnit tormozlovchi kuch
3. Formulalar ketma-ketligi
1-qadam. Magnit oqimning o‘zgarish tezligi
|dΦ/dt| = B·l·v = Wb/s
Nazariy izoh: sterjen harakatlanganda yopiq kontur yuzasi o‘zgaradi. B bir jinsli va sterjen maydon chiziqlariga perpendikulyar bo‘lgani uchun magnit oqimning o‘zgarish tezligi B·l·v ga teng.
2-qadam. Faradey qonuni bo‘yicha induksion EYuK
|ε| = |−dΦ/dt| = B·l·v = V
Nazariy izoh: Faradey qonuniga ko‘ra induksion EYuK magnit oqimning vaqt bo‘yicha o‘zgarish tezligiga teng. Minus ishora Lens qonunini, ya’ni induksion tok sababchi o‘zgarishga qarshi yo‘nalishini bildiradi.
3-qadam. Induksion tok kuchi
I = ε/R = A
Nazariy izoh: yopiq zanjirda hosil bo‘lgan induksion EYuK Om qonuniga muvofiq tok hosil qiladi. Qarshilik oshsa induksion tok kamayadi.
4-qadam. Sterjenga ta’sir qiluvchi magnit kuch
F = B·I·l = N
Nazariy izoh: tokli sterjen magnit maydonda Amper kuchiga uchraydi. Lens qonuniga ko‘ra bu kuch sterjenning harakatiga qarshi yo‘naladi va elektromagnit tormozlanish yuz beradi.
5-qadam. Elektr quvvat
P = I²R = εI = W
Nazariy izoh: mexanik ish hisobiga hosil bo‘lgan energiya zanjirda elektr energiyasiga, so‘ng qarshilikda issiqlikka aylanadi.
6-qadam. Energiya balansi
F·v = P = W
Nazariy izoh: sterjenni doimiy tezlikda harakatlantirish uchun tashqi kuch magnit tormozlovchi kuchni yengishi kerak. Tashqi mexanik quvvat elektr quvvatga teng bo‘ladi.
7-qadam. Lens qonuni bo‘yicha yo‘nalish
4. ε ning v ga bog‘lanish grafigi
ε = Blv bo‘lgani sababli grafik to‘g‘ri chiziqli. B yoki l o‘zgarganda grafik qiyaligi, v o‘zgarganda esa joriy nuqta avtomatik o‘zgaradi.
5. Yakuniy natija
Magnit oqimning o‘zgarish tezligi:
|dΦ/dt| = Wb/s
Induksion EYuK:
ε = V
Induksion tok:
I = A
Magnit tormozlovchi kuch:
F = N
Elektr quvvat:
P = W
Induksion tok yo‘nalishi: