egp-4.3· Fəsil 4: Rəqslər və dalğalar· ~14 dəq

Elektromaqnit rəqslər və dəyişən cərəyan

Rəqs konturu, Tomson düsturu, elektromaqnit dalğaları, dəyişən cərəyan və transformator

Sərbəst elektromaqnit rəqslər induktivlik $L$ və tutum $C$ -dən ibarət rəqs konturunda (LC kontur) baş verir. Rəqslərin periodu Tomson düsturu ilə tapılır: $T = 2\pi\sqrt{LC}$ . Tezlik isə $\nu = 1/T$ . Elektromaqnit dalğaları vakuumda işıq sürəti ilə yayılır: $c = 3 \cdot 10^{8}$ m/s; dalğa uzunluğu $\lambda = c \cdot T = c/\nu$ . Dəyişən cərəyanda amplitud (maksimal) qiymətlər $I_0$ , $U_0$ ilə effektiv qiymətlər arasında əlaqə: $I = I_0/\sqrt{2}$ , $U = U_0/\sqrt{2}$ . Transformatorda gərginliklərin nisbəti sarğı saylarının nisbətinə bərabərdir: $U_1/U_2 = N_1/N_2$ .

📌Nümunə

Məsələn: $L = 0{,}4$ H və $C = 10$ μF olan konturda $\pi^2 \approx 10$ qəbul edək. Onda $T = 2\pi\sqrt{LC} = 2\pi\sqrt{0{,}4 \cdot 10 \cdot 10^{-6}} = 2\pi\sqrt{4 \cdot 10^{-6}} = 2\pi \cdot 2 \cdot 10^{-3} = 4\pi \cdot 10^{-3}$ s $\approx 1{,}26 \cdot 10^{-2}$ s alınır.

Əsas terminlər

Rəqs konturu (LC kontur) — İnduktivlik

L

və tutum

C

-dən ibarət, sərbəst elektromaqnit rəqslər yaradan dövrə.

Tomson düsturu — LC konturda sərbəst rəqslərin periodunu verən düstur:

T = 2\pi\sqrt{LC}

Elektromaqnit dalğası — Vakuumda işıq sürəti

c = 3 \cdot 10^{8}

m/s ilə yayılan dalğa;

\lambda = c \cdot T = c/\nu

Effektiv qiymət — Dəyişən cərəyanın amplitud qiymətindən

\sqrt{2}

dəfə kiçik qiymət:

I = I_0/\sqrt{2}

U = U_0/\sqrt{2}

Transformator — Gərginliyi çevirən qurğu;

U_1/U_2 = N_1/N_2

, ideal halda

P_1 = P_2

Dalğa uzunluğu

\lambda

— Bir period ərzində dalğanın getdiyi məsafə:

\lambda = c \cdot T = c/\nu

Elektromaqnit rəqslərin əsas düsturları

Kəmiyyət	İşarə	Düstur	Vahid
Period	$T$	$T = 2\pi\sqrt{LC}$	s
Tezlik	$\nu$	$\nu = 1/T$	Hs
Dalğa uzunluğu	$\lambda$	$\lambda = c \cdot T = c/\nu$	m
Effektiv cərəyan	$I$	$I = I_0/\sqrt{2}$	A
Effektiv gərginlik	$U$	$U = U_0/\sqrt{2}$	V
Maqnit enerjisi	$W$	$W = L \cdot I_0^2/2$	C

$c = 3 \cdot 10^{8}$ m/s; effektiv qiymət amplituddan $\sqrt{2}$ dəfə kiçikdir.

Transformator növləri

Növ	Sarğı şərti	Gərginlik
Yüksəldici	$N_2 > N_1$	$U_2 > U_1$
Alçaldıcı	$N_2 < N_1$	$U_2 < U_1$
Çeviricisiz	$N_2 = N_1$	$U_2 = U_1$

$U_1/U_2 = N_1/N_2$ ; ideal halda $P_1 = P_2$ .

✎LC konturun periodu (Tomson düsturu)

1Verilənlər: $L = 0{,}4$ H, $C = 10$ μF $= 10 \cdot 10^{-6}$ F, $\pi^2 \approx 10$ .
2Düstur: $T = 2\pi\sqrt{LC}$ .
3Kök içi: $LC = 0{,}4 \cdot 10 \cdot 10^{-6} = 4 \cdot 10^{-6}$ .
4Kök: $\sqrt{4 \cdot 10^{-6}} = 2 \cdot 10^{-3}$ .
5Nəticə: $T = 2\pi \cdot 2 \cdot 10^{-3} = 4\pi \cdot 10^{-3}$ s $\approx 1{,}26 \cdot 10^{-2}$ s.

✎Transformatorda ikinci gərginlik

1Verilənlər: $N_1 = 200$ , $N_2 = 100$ , $U_1 = 220$ V.
2Düstur: $U_1/U_2 = N_1/N_2$ , yəni $U_2 = U_1 \cdot N_2/N_1$ .
3Əvəzləmə: $U_2 = 220 \cdot 100/200$ .
4Nəticə: $U_2 = 110$ V ( $N_2 < N_1$ olduğu üçün alçaldıcı).

💡Qeyd

İdeal konturda enerji kondensatorun elektrik sahəsi ilə sarğacın maqnit sahəsi arasında çevrilir.

⚠️Diqqət

Tutumu hesaba qatmazdan əvvəl μF-i F-ə çevir: $10$ μF $= 10 \cdot 10^{-6}$ F. Çevirməni unutmaq tez-tez səhvə aparır.

🚫Tez-tez səhv

Effektiv qiyməti tapmaq üçün amplitudu $\sqrt{2}$ -yə BÖL, vurma: $U = U_0/\sqrt{2}$ . $U_0 \cdot \sqrt{2}$ səhv cavabdır.

🚫Tez-tez səhv

Period $\sqrt{LC}$ -yə mütənasibdir: $L$ 4 dəfə artarsa $T$ yalnız $\sqrt{4} = 2$ dəfə artır, 4 dəfə yox.

Qaydalar

1Tomson düsturu: $T = 2\pi\sqrt{LC}$ , tezlik $\nu = 1/T$ .
2Elektromaqnit dalğası: $c = 3 \cdot 10^{8}$ m/s, $\lambda = c \cdot T = c/\nu$ .
3Effektiv qiymətlər: $I = I_0/\sqrt{2}$ , $U = U_0/\sqrt{2}$ .
4Transformator: $U_1/U_2 = N_1/N_2$ .
5 $\pi^2 \approx 10$ qəbul edildikdə $2\pi \approx 6{,}28$ .

Məşq

15 asan · 15 orta · 15 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir

Asan Orta Çətin Qarışıq