ტრანსფორმატორით ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველის ამპერის კანონის ფორმულა

ტრანსფორმატორის ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველის ამპერის კანონის კითხვებისა და ფორმულების მაგალითები

ამპერის კანონი

1. ჰ.კ. ორსტედის თანახმად, ელექტრული დენი წარმოქმნის მაგნიტურ ველს. ამ თეორიის განვითარებით, ელექტრული დენის მატარებელი ხვეულიც წარმოქმნის მაგნიტურ ველს. ხვეული, რომელიც ელექტრული დენის გატარებისას წარმოქმნის მაგნიტურ ველს, მსგავს მაგნიტურ ველს, არის...

A. toroid
ბ. სოლენოიდი
გ. დახვეული მავთული
დ. მართკუთხა ხვეული

დისკუსია

ღეროსებრ მაგნიტს ორი პოლუსი აქვს: ჩრდილოეთი და სამხრეთი. ღეროსებრი მაგნიტის მიერ წარმოქმნილი მაგნიტური ველი წარმოდგენილია მაგნიტური ველის ხაზებით, რომლებიც ჩრდილოეთ პოლუსიდან იწყება და სამხრეთ პოლუსში შედის.
ღეროვანი მაგნიტის მიერ გენერირებული მაგნიტური ველი მსგავსია სოლენოიდის მიერ გენერირებული მაგნიტური ველისა, როგორც ეს გვერდზე მოცემულ სურათზეა ნაჩვენები.
სოლენოიდი გრძელი მავთულის ხვეულია მრავალი ბრუნვით. ქვემოთ მოცემულ სურათზე ნაჩვენებია მაგნიტის დამზადების მაგალითი ელექტრული დენის გამტარ მავთულის ხვეულის შემოხვევით. მაგნიტური პოლუსების მიმართულება შეიძლება განისაზღვროს მარჯვენა ხელის წესის გამოყენებით.
გაშალეთ მარჯვენა ხელი ისე, რომ ხელისგული თქვენს სახეს უყურებდეს. გაშალეთ ცერა თითი და დანარჩენი ოთხი თითი სახისკენ მოხარეთ. ოთხი თითის მოხრის მიმართულება შეესაბამება ხვეულში დენის დინების მიმართულებას, ხოლო ცერა თითი მაგნიტური ველის ჩრდილოეთ პოლუსისკენაა მიმართული. ცერა თითი N ღერძისკენაა მიმართული, ამიტომ N მაგნიტის ჩრდილოეთ პოლუსს წარმოადგენს, ხოლო M მაგნიტის სამხრეთ პოლუსს.
სწორი პასუხია B.

ტოროიდი

2. ელექტრული დენის გამტარ ტოროიდის მიერ შექმნილ მაგნიტურ ველს მიმართულება აქვს….

ა. ტოროიდის სიბრტყის პერპენდიკულარული
ბ. წრიული
გ. წინ და უკან
დ. დროზეა დამოკიდებული

დისკუსია
ტოროიდი წრიული სოლენოიდია, ამიტომ მარჯვენა ხელის წესის გამოყენებით, ტოროიდის მიერ გენერირებულ მაგნიტურ ველს წრიული მიმართულება აქვს.
სწორი პასუხია B.

ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველი

3. თუ მაგნიტი ხვეულში გადავა, ხვეულის ბოლოებს შორის ინდუცირებული ელექტრომამოძრავებელი ძალა წარმოიქმნება. ეს მოვლენა გამოწვეულია...
ა. ხვეულის გაჭრისას მაგნიტური ველის მიმართულება იცვლება.
ბ. მაგნიტური პოლუსების ცვლილება იწვევს ხვეულის გაჭრას
გ. ხვეულის გაჭრის მაგნიტური ძალის ხაზების რაოდენობა იცვლება.
დ. მცირდება ხვეულის გამჭრი მაგნიტური ძალის ხაზების რაოდენობა
დისკუსია
ინდუცირებული ელექტრომამოძრავებელი ძალა წარმოიქმნება ცვალებადი მაგნიტური ველით. ინდუცირებული ელექტრომამოძრავებელი ძალის სიდიდე არ არის დამოკიდებული მაგნიტური ველის ცვლილების სიჩქარეზე, არამედ მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარეზე. მაგნიტური ნაკადი არის ხვეულში გამავალი მაგნიტური ველის ხაზების რაოდენობა. მაგნიტური ნაკადის მათემატიკური ფორმულაა Φ._B = BA cos θ. თუ მაგნიტური ველის ხაზები პერპენდიკულარულია კოჭის ზედაპირის ფართობზე, მაშინ მაგნიტური ველის ხაზებსა და ნორმალურ ხაზს შორის ჩამოყალიბებული კუთხე 0-ია._o, სადაც კოსინუსი 0-ია_o = 1. თუ მაგნიტური ველის ხაზები პარალელურია ხვეულის ზედაპირის ფართობთან, მაშინ წარმოქმნილი კუთხე 90 გრადუსია.^o, სადაც კოსინუსი 90-ია^o = 0. ამგვარად, მაგნიტურ ნაკადს აქვს მინიმალური მნიშვნელობა, როდესაც მაგნიტური ველის ხაზები პარალელურია ხვეულის ზედაპირის ფართობთან და მაქსიმალური მნიშვნელობა, როდესაც მაგნიტური ველის ხაზები პერპენდიკულარულია ხვეულის ზედაპირის ფართობთან.
ინდუცირებული ემფ-ის სიდიდე გამოითვლება ფარადეის ინდუქციის კანონის ფორმულის გამოყენებით:

უარყოფითი ნიშანი მიუთითებს, რომ ინდუცირებული ელექტრომამოძრავებელი ძალა წარმოქმნის ელექტრულ დენს ნაკადის ცვლილების საწყის წერტილის საპირისპირო მიმართულებით. ამ დებულებას ლენცის კანონი ეწოდება.
სწორი პასუხია C.

4. კოჭაში წარმოქმნილი ინდუცირებული ელექტრომამოძრავებელი ძალა დროთა განმავლობაში წრფივად იზრდება. თუ კოჭას ზედაპირის ფართობი მუდმივი რჩება და მაგნიტური ველი კოჭას ზედაპირის პერპენდიკულარულია, მაშინ ამ პირობისთვის შესაძლო მაგნიტური ველის გრაფიკი არის….

დისკუსია
ინდუცირებული ემფ-ის სიდიდე გამოითვლება ფარადეის ინდუქციის კანონის ფორმულის გამოყენებით:

თუ ელექტრული ველი ხვეულის ზედაპირის პერპენდიკულარულია, მაშინ:

ინფორმაცია:

თუ მაგნიტური ველი ხვეულის ზედაპირის პერპენდიკულარულია, მაგნიტური ნაკადის ფორმულა ასეთია:

B = მაგნიტური ველი, A = კოჭის ზედაპირის ფართობი.
ხვეულის ზედაპირის ფართობს აქვს ფიქსირებული მნიშვნელობა და მაგნიტური ველი პერპენდიკულარულია ხვეულის ზედაპირზე, ამიტომ მას აქვს ფიქსირებული მნიშვნელობა.
ამგვარად, ზემოთ მოცემული ფორმულის საფუძველზე შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ძალით (EMF) მნიშვნელობის ცვლილებაზე გავლენას ახდენს ნაკადის ცვლილების სიჩქარე. თუ ნაკადის ცვლილების სიჩქარე მეტია, მაშინ ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ძალითაც მეტია.
სწორი პასუხია B.

ტრანსფორმატორი

5. ყურადღება მიაქციეთ შემდეგ განცხადებას!
1. პირველადი გრაგნილების რაოდენობა ნაკლებია მეორადი გრაგნილების რაოდენობაზე
2. პირველადი ძაბვა მეტია მეორადი ძაბვაზე
3. პირველადი დენი მეტია მეორად დენზე
4. პირველადი სიმძლავრე უფრო მცირეა, ვიდრე მეორადი სიმძლავრე
განცხადება, რომელიც შეესაბამება საფეხურიანი ტრანსფორმატორის მახასიათებლებს, არის….
ა. განცხადებები 1 და 2
B. განცხადებები 1 და 3
გ. განცხადებები 2 და 3
დ. განცხადებები 2 და 4
დისკუსია
ტრანსფორმატორი არის მოწყობილობა ცვლადი დენის (AC) ძაბვის შესაცვლელად. არსებობს ტრანსფორმატორების ორი ტიპი: ამწევი და დაწევი ტრანსფორმატორები. ამწევი ტრანსფორმატორები ზრდის ძაბვას, ხოლო დაწევი ტრანსფორმატორები ამცირებენ ძაბვას.
ამწევი ტრანსფორმატორი ფუნქციონირებს ძაბვის გასაზრდელად ისე, რომ მისი მახასიათებლები იყოს:
1. პირველადი ძაბვა უფრო მცირეა, მეორადი ძაბვა უფრო დიდია
2. პირველადი ელექტრული დენი უფრო დიდია, მეორადი ელექტრული დენი უფრო მცირეა
3. პირველადი ბრუნვების რაოდენობა ნაკლებია, მეორადი ბრუნვების რაოდენობა მეტია

ძაბვის შესამცირებლად დაღმავალი ტრანსფორმატორის ფუნქციის მახასიათებლები შემდეგია:
1. პირველადი ძაბვა უფრო დიდია, მეორადი ძაბვა უფრო მცირეა
2. პირველადი ელექტრული დენი უფრო მცირეა, მეორადი ელექტრული დენი უფრო დიდია
2. პირველადი ბრუნვების რაოდენობა მეტია, მეორადი ბრუნვების რაოდენობა ნაკლებია.

ელექტროენერგია არის ელექტროენერგია, რომელიც გამოიყენება გარკვეული დროის ინტერვალში. ენერგია შენარჩუნებულია და შესაბამისად, სიმძლავრეც შენარჩუნებულია. შესაბამისად, პირველადი ხვეულის ელექტროენერგია უდრის მეორად ხვეულში არსებულ ელექტროენერგიას და შესაბამისად, ელექტროენერგიაც.
ელექტროენერგიის ფორმულა:
P = VI
აღწერა: P = ელექტროენერგია, V = ელექტრო ძაბვა, I = ელექტრული დენი
მუდმივი სიმძლავრე, ამიტომ ამ ფორმულის საფუძველზე დაასკვნეს, რომ თუ ელექტრული ძაბვა დიდია, მაშინ ელექტრული დენი მცირეა, ამიტომ ელექტრული ძაბვისა და ელექტრული დენის ნამრავლს მუდმივი მნიშვნელობა აქვს.
სწორი პასუხია B.