TestUp.uz

Magnetizm va elektromagnetizm — formulalar

Rasmiy spetsifikatsiya bo'limi 3.4, 3.5. 26 ta formula, 7 ta masala yechish usuli, 35 ta mashq.

Formulalar

  • Magnit induksiya ta’rifi — Magnit maydonning kuch tavsifi: maydon bir metr uzunlikdagi bir amperlik tokka qanchalik kuch bilan ta’sir qilishini ko‘rsatadi.
  • Amper kuchi — Magnit maydon tokli o‘tkazgichni itaradi yoki tortadi — kuchning kattaligi shu formulada, yo‘nalishi esa chap qo‘l qoidasida.
  • To‘g‘ri tokli o‘tkazgichning magnit maydoni — Tokli sim atrofida maydon chiziqlari konsentrik aylanalar hosil qiladi; maydon masofaga teskari proporsional kamayadi.
  • Aylana tok halqasi markazidagi maydon — Halqaning har bir bo‘lagi markazda bir xil yo‘nalishdagi maydon hosil qiladi, shuning uchun markazda maydon eng kuchli bo‘ladi.
  • Solenoid ichidagi magnit maydon — Uzun g‘altak ichida maydon bir jinsli bo‘ladi va faqat zichlikka (n = N/L) hamda tokka bog‘liq — radiusga bog‘liq emas.
  • Ikki parallel tokli o‘tkazgichning o‘zaro ta’siri — Birinchi tok maydon hosil qiladi, shu maydon ikkinchi tokka Amper kuchi bilan ta’sir qiladi — natijada ikki sim bir-birini tortadi yoki itaradi.
  • Tokli ramkaga ta’sir etuvchi aylantiruvchi moment — Maydon ramkaning qarama-qarshi tomonlarini teskari yo‘nalishlarda itaradi — natijada kuchlar jufti hosil bo‘lib, ramka burala boshlaydi. Elektr dvigatelning ish tamoyili shunda.
  • Muhitning magnit singdiruvchanligi — Modda magnit maydonga tushganda o‘zi ham magnitlanadi va maydonni kuchaytiradi yoki susaytiradi; µ shu o‘zgarishning necha marta ekanini ko‘rsatadi.
  • Lorens kuchi — Magnit maydon harakatlanayotgan yakka zaryadga ta’sir qiladigan kuch. Amper kuchi — aslida shu kuchning butun o‘tkazgichdagi elektronlar bo‘yicha yig‘indisi.
  • Zarraning magnit maydondagi aylanish radiusi — Lorens kuchi markazga intilma kuch rolini o‘ynaydi, shuning uchun zarra aylana bo‘ylab harakatlanadi; radius tezlik va massaga to‘g‘ri, zaryad va maydonga teskari proporsional.
  • Zarraning magnit maydondagi aylanish davri — Aylanish davri zarraning TEZLIGIGA ham, aylana radiusiga ham bog‘liq emas — faqat zarraning o‘ziga va maydonga bog‘liq. Siklotronning butun g‘oyasi shu ajoyib faktga asoslangan.
  • Magnit oqimi — Yuzani teshib o‘tayotgan magnit chiziqlarining sonini o‘lchaydi. Elektromagnit induksiyaning butun mavzusi aynan shu kattalikning o‘zgarishi ustiga qurilgan.
  • Elektromagnit induksiya qonuni (Faradey qonuni) — Konturdagi magnit oqimi o‘zgarsa, unda EYuK paydo bo‘ladi. EYuK oqimning o‘ziga emas, uning O‘ZGARISH TEZLIGIGA proporsional.
  • Harakatlanuvchi o‘tkazgichdagi EYuK — O‘tkazgich maydonda siljiganda undagi erkin elektronlarga Lorens kuchi ta’sir qiladi va ularni bir uchga suradi — natijada uchlar orasida kuchlanish paydo bo‘ladi.
  • Induksiya toki ko‘chirgan zaryad — Oqim o‘zgarganda kontur kesimidan o‘tgan zaryad faqat oqimning umumiy o‘zgarishiga va qarshilikka bog‘liq; bu o‘zgarish qancha VAQTDA sodir bo‘lganiga esa umuman bog‘liq emas.
  • O‘zinduksiya EYuK i — G‘altakdagi tok o‘zgarsa, u o‘zi hosil qilgan maydon o‘zgaradi va o‘sha g‘altakning o‘zida qarshi EYuK uyg‘otadi — tok o‘zgarishga qarshilik ko‘rsatadi, xuddi mexanikadagi inersiyaga o‘xshab.
  • Tokli g‘altakning magnit maydon energiyasi — Tok o‘rnatilguncha manba o‘zinduksiya EYuK iga qarshi ish bajaradi; shu ish g‘altak atrofidagi magnit maydonda energiya bo‘lib to‘planadi.
  • Tebranish konturining davri (Tomson formulasi) — Kondensator va g‘altakdan iborat konturda energiya elektr maydondan magnit maydonga va aksincha quyilib turadi; shu quyilishning bir to‘liq siklini bajarish vaqti — davr.
  • Tebranish konturidagi energiya almashinuvi — Ideal konturda to‘liq energiya saqlanadi: kondensator to‘la zaryadlangan paytdagi elektr energiyasi tok eng katta bo‘lgan paytdagi magnit energiyasiga aynan teng.
  • O‘zgaruvchan tokning effektiv qiymati — O‘zgaruvchan tok qarshilikda qanday o‘zgarmas tok bilan bir xil issiqlik ajratsa, o‘sha o‘zgarmas tokning qiymati effektiv qiymat deyiladi. Kuchlanish uchun ham xuddi shunday: U = U₀/√2.
  • Induktiv qarshilik — G‘altak o‘zgaruvchan tokka o‘zinduksiya EYuK i orqali qarshilik ko‘rsatadi; chastota qancha yuqori bo‘lsa, tok shuncha tez o‘zgaradi va qarshilik shuncha katta bo‘ladi.
  • Sig‘im qarshiligi — Kondensator o‘zgaruvchan tokni qayta-qayta zaryadlanib-razryadlanish hisobiga o‘tkazadi; chastota qancha yuqori bo‘lsa, o‘tkazish shuncha oson va qarshilik shuncha kichik.
  • RLC zanjirning to‘liq qarshiligi (impedans) — Faol qarshilikdagi kuchlanish tok bilan bir fazada, reaktiv qarshiliklardagisi 90° siljigan — shuning uchun ular Pifagor teoremasi bo‘yicha qo‘shiladi.
  • Kuchlanishlar rezonansi sharti — Induktiv va sig‘im qarshiliklari tenglashganda ular bir-birini yo‘qotadi: zanjirda faqat faol qarshilik qoladi va tok eng katta qiymatga chiqadi.
  • O‘zgaruvchan tokning o‘rtacha quvvati — O‘zgaruvchan tok zanjirida quvvatning faqat bir qismi haqiqatan sarflanadi; cos φ — quvvat koeffitsiyenti — shu qismning ulushini ko‘rsatadi.
  • Transformatsiya koeffitsiyenti — Ikkala g‘altakni bir xil magnit oqimi kesib o‘tadi, shuning uchun ularning kuchlanishlari o‘ramlar soniga to‘g‘ri proporsional bo‘ladi.

Masala yechish usullari

  • Amper va Lorens kuchi masalasi — Magnit maydonda tokli o‘tkazgich yoki harakatlanuvchi zaryad bo‘lib, unga ta’sir etuvchi kuchning kattaligi yoki yo‘nalishi so‘ralganda. Bu blokning eng ko‘p uchraydigan masala turi.
  • Zaryadli zarraning magnit maydondagi harakati — Elektron, proton, ion yoki alfa-zarra magnit maydonga kirib, traektoriya radiusi, aylanish davri, tezligi yoki energiyasi so‘ralganda. Mass-spektrometr va siklotron masalalari ham shu turdan.
  • Elektromagnit induksiya masalasi — Konturdagi magnit oqimi o‘zgarayotgan bo‘lib, induksiya EYuK i, undagi tok yoki zaryad so‘ralganda: maydon kuchayganda, ramka burilganda yoki o‘tkazgich siljiganda.
  • O‘zinduksiya va magnit maydon energiyasi — Zanjirda g‘altak bo‘lib, kalit ulanganda yoki uzilganda sodir bo‘ladigan hodisalar so‘ralganda: o‘zinduksiya EYuK i, g‘altakda to‘plangan energiya yoki uning qayerga sarflanishi.
  • Tebranish konturi va elektromagnit to‘lqin — Kondensator va g‘altakdan iborat konturda erkin tebranishlar sodir bo‘lib, davr, chastota, maksimal tok yoki nurlanayotgan to‘lqin uzunligi so‘ralganda.
  • RLC zanjir va kuchlanishlar rezonansi — Faol qarshilik, g‘altak va kondensator ketma-ket ulangan o‘zgaruvchan tok zanjirida to‘liq qarshilik, tok, quvvat koeffitsiyenti yoki rezonans sharti so‘ralganda.
  • Transformator va elektr uzatish liniyasi — Transformatorning g‘altaklaridagi kuchlanish, tok yoki o‘ramlar soni so‘ralganda; shuningdek uzoq masofaga elektr uzatishdagi isroflar hisoblanganda.

Fizika kitobining boshqa bo'limlari