beta

← Geri

Fizika, Elektrodinamika

Elektromaqnit rəqsləri və dəyişən cərəyan

  • Dərslik: Fizika, 11-ci sinif, 3.1 «Sərbəst elektromaqnit rəqsləri», səh. 92
  • Dərslik: Fizika, 11-ci sinif, 3.2 «Elektromaqnit rəqslərində enerji çevrilmələri», səh. 97
  • Dərslik: Fizika, 11-ci sinif, 3.3 «Məcburi elektromaqnit rəqsləri: dəyişən cərəyan», səh. 99
  • Dərslik: Fizika, 11-ci sinif, 3.4 «Rezistor, kondensator və sarğac qoşulmuş dəyişən cərəyan dövrələri», səh. 104
  • Dərslik: Fizika, 11-ci sinif, 3.5 «Aktiv, induktiv və tutum müqavimətlərinin ardıcıl birləşdirildiyi dəyişən cərəyan dövrəsi üçün Om qanunu», səh. 109
  • Dərslik: Fizika, 11-ci sinif, 3.6 «Elektrik enerjisinin ötürülməsi. Transformator», səh. 113
  • Dərslik: Fizika, 11-ci sinif, 3.7 «Elektromaqnit dalğaları», səh. 117
  • Dərslik: Fizika, 11-ci sinif, 3.8 «Elektromaqnit dalğasının enerjisi. Elektromaqnit dalğaları şkalası», səh. 122
  • Dərslik: Fizika, 11-ci sinif, 3.9 «Radiorabitənin prinsipləri», səh. 124
  • Dərslik: Fizika, 8-ci sinif, «4.6 Elektromaqnit dalğaları. Elektromaqnit dalğaları şkalası», səh. 26

İmtahan bu mövzuda nə soruşur?

Gərginliyin qrafikindən və ya tənliyindən amplitudu müəyyənləşdirir, qızdırıcının orta gücünü və ayırdığı istiliyi hesablayırsan. Həmçinin konturdakı cərəyan amplitudunu, dalğa uzunluğunu tapır, tezlik dəyişəndə lampanın parlaqlığını müqayisə edir və radioqəbuledicidə diodun vəzifəsini seçirsən.

Qayda

  • LC konturu kondensatorla sarğacdan qurulur. Kondensator boşalarkən elektrik sahəsinin enerjisi maqnit sahəsinə keçir; özünəinduksiya nəticəsində cərəyan davam edərək kondensatoru əks işarələrlə yükləyir. İtkisiz konturda rəqslər sönmür, real konturda enerji itkisi amplitudu azaldır.
  • Tomson düsturu: T=2πLCT=2\pi\sqrt{LC}, ν=1/T\nu=1/T, ω=2πν=1/LC\omega=2\pi\nu=1/\sqrt{LC}. Burada LL induktivlik, CC tutumdur. q=qmcos⁡ωtq=q_m\cos\omega t seçildikdə i=−ωqmsin⁡ωti=-\omega q_m\sin\omega t, deməli, Im=ωqmI_m=\omega q_m. Yük maksimum olanda cərəyan sıfırdır.
  • Enerji: We=q2/(2C)W_e=q^2/(2C), Wm=Li2/2W_m=Li^2/2. İdeal konturda W=We+Wm=qm2/(2C)=LIm2/2W=W_e+W_m=q_m^2/(2C)=LI_m^2/2 sabitdir. Başlanğıcda kondensator tam yüklüdürsə, ilk dəfə T/4T/4 sonra enerji bütövlükdə maqnit sahəsində olur.
  • Dəyişən cərəyan qiymətini və istiqamətini periodik dəyişir. Generator elektromaqnit induksiyası ilə dəyişən EHQ yaradır. Xarici periodik mənbə dövrədə öz tezliyi ilə məcburi rəqslər yaradır.
  • Təsiredici qiymət: sinusoidal gərginlik və cərəyan üçün U=Um/2U=U_m/\sqrt2, I=Im/2I=I_m/\sqrt2. Rezistorda orta güc P=U2/R=Um2/(2R)P=U^2/R=U_m^2/(2R) olur. Tam sayda period üçün istilik Q=PtQ=Pt ilə hesablanır.
  • Reaktiv müqavimət: XL=ωLX_L=\omega L, XC=1/(ωC)X_C=1/(\omega C). Tezlik artanda XLX_L artır, XCX_C azalır. Sabit gərginlikdə ardıcıl kondensatorlu lampanın cərəyanı və parlaqlığı buna görə artır; yalnız aktiv müqavimətli qolda dəyişmir.
  • Ardıcıl RLC dövrəsində Z=R2+(XL−XC)2Z=\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2}, I=U/ZI=U/Z. Rezonans zamanı XL=XCX_L=X_C, buna görə Z=RZ=R və sabit gərginlikdə cərəyan maksimumdur.
  • Transformator dəyişən maqnit seli vasitəsilə işləyir. İdeal halda U2/U1=N2/N1U_2/U_1=N_2/N_1 və U1I1=U2I2U_1I_1=U_2I_2; NN sarğı sayıdır. Eyni gücü yüksək gərginliklə ötürmək cərəyanı, beləliklə, xətdəki I2RI^2R itkisini azaldır.
  • Elektromaqnit dalğası enerji daşıyır, vakuumda da yayılır: c=3×108 m/sanc=3\times10^8\ \text{m/san}, λ=c/ν\lambda=c/\nu. Tezliyin artma sırası: radiodalğalar, infraqırmızı, görünən işıq, ultrabənövşəyi, rentgen, qamma şüaları. Bu istiqamətdə dalğa uzunluğu azalır.
  • Radiorabitə: modulyasiya səs məlumatını yüksəktezlikli daşıyıcıya ötürür. Qəbuledicinin konturu rezonansla siqnalı seçir. Diod cərəyanı bir istiqamətdə buraxır; detektorlama zamanı kondensator yüksək tezlikli pulsasiyaları hamarlamağa kömək edir.

Nümunələr

1

u=60sin⁡(100πt)u=60\sin(100\pi t) V, R=20R=20 Om olduqda 2 saniyədə ayrılan istiliyi tap. T=0,02T=0{,}02 san olduğundan müddət 100 perioddur. P=602/(2×20)=90P=60^2/(2\times20)=90 Vt, Q=90×2=180Q=90\times2=180 C.

2

L=0,1L=0{,}1 Hn, C=10C=10 mkF, qm=8q_m=8 mkKl üçün cərəyan amplitudunu tap. ω=1/0,1×10−5=1000\omega=1/\sqrt{0{,}1\times10^{-5}}=1000 rad/san; Im=1000×8×10−6=0,008I_m=1000\times8\times10^{-6}=0{,}008 A, yəni 8 mA.

3

Vakuumda tezliyi 12 MHs olan dalğanın uzunluğunu tap. λ=(3×108)/(12×106)=25\lambda=(3\times10^8)/(12\times10^6)=25 m.

Tipik səhv

Amplitudu təsiredici qiymətlə qarışdırma: sinusun qarşısındakı əmsal amplituddur. Qrafikdə periodu qonşu maksimumlar arasında ölç; qonşu sıfırlar arası müddət yarım perioddur. Hesablamadan əvvəl mikro vahidləri 10−610^{-6}, meqa vahidləri 10610^6 ilə çevir.