Соронзон орон нь хүмүүсийн дунд удаан хугацааны туршид олон асуултыг төрүүлсээр ирсэн боловч одоо ч бага зэрэг мэддэг үзэгдэл хэвээр байна. Олон эрдэмтэд түүний шинж чанар, шинж чанарыг судлахыг хичээсэн, учир нь энэ талбайг ашиглахын ашиг тус, боломж нь маргаангүй баримт байв.

Бүгдийг дарааллаар нь авч үзье. Тэгэхээр ямар ч соронзон орон хэрхэн ажиллаж, үүсдэг вэ? Энэ нь цахилгаан гүйдэлээс зөв юм. Физикийн сурах бичгүүдийн дагуу гүйдэл бол цэнэгтэй бөөмсийн чиглэлтэй урсгал юм, тийм үү? Тиймээс ямар ч дамжуулагчаар гүйдэл өнгөрөхөд түүний эргэн тойронд тодорхой төрлийн бодис ажиллаж эхэлдэг - соронзон орон. Цэнэглэгдсэн бөөмсийн гүйдэл эсвэл атом дахь электронуудын соронзон моментоор соронзон орон үүсч болно. Одоо энэ талбар ба бодис нь энергитэй тул бид үүнийг гүйдэл болон түүний цэнэгүүдэд нөлөөлж болох цахилгаан соронзон хүчнээс харж байна. Соронзон орон нь цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн урсгалд нөлөөлж эхэлдэг бөгөөд тэдгээр нь тухайн оронтой перпендикуляр хөдөлгөөний анхны чиглэлийг өөрчилдөг.

Соронзон талбарыг электродинамик гэж нэрлэж болно, учир нь энэ нь хөдөлж буй хэсгүүдийн ойролцоо үүсдэг бөгөөд зөвхөн хөдөлгөөнт хэсгүүдэд нөлөөлдөг. За, энэ нь сансар огторгуйн бүсэд бионыг эргүүлэх тусгай бүтэцтэй учраас динамик юм. Энгийн хөдөлгөөнт цахилгаан цэнэг нь тэднийг эргүүлж, хөдөлгөж чаддаг. Бионууд сансар огторгуйн энэ бүсэд аливаа харилцан үйлчлэлийг дамжуулдаг. Тиймээс хөдөлж буй цэнэг нь бүх бионуудын нэг туйлыг татаж, эргүүлэхэд хүргэдэг. Зөвхөн тэр л тэднийг тайван байдлаас нь гаргаж чадна, өөр юу ч биш, учир нь бусад хүчнүүд тэдэнд нөлөөлж чадахгүй.

Цахилгаан талбарт маш хурдан хөдөлж, секундэд 300,000 км замыг туулах чадвартай цэнэглэгдсэн бөөмс байдаг. Гэрэл ижил хурдтай байдаг. Цахилгаан цэнэггүйгээр соронзон орон оршин тогтнох боломжгүй. Энэ нь бөөмс нь хоорондоо гайхалтай нягт холбоотой бөгөөд нийтлэг цахилгаан соронзон орон дээр оршдог гэсэн үг юм. Өөрөөр хэлбэл, соронзон орон дээр ямар нэгэн өөрчлөлт гарвал цахилгаанд өөрчлөлт орно. Энэ хууль ч эсрэгээрээ.

Энд бид соронзон орны талаар их ярьдаг, гэхдээ бид үүнийг хэрхэн төсөөлж чадах вэ? Бид үүнийг хүний ​​нүдээр харж чадахгүй. Түүгээр ч зогсохгүй, талбай нь гайхалтай хурдацтай тархаж байгаа тул янз бүрийн төхөөрөмж ашиглан үүнийг илрүүлэх цаг бидэнд байдаггүй. Гэхдээ ямар нэг зүйлийг судлахын тулд та энэ талаар бага ч гэсэн ойлголттой байх хэрэгтэй. Мөн соронзон орныг диаграммд дүрслэх нь ихэвчлэн шаардлагатай байдаг. Ойлгоход хялбар болгохын тулд нөхцөлт талбарын шугамыг зурсан болно. Тэд хаанаас авсан бэ? Тэд ямар нэг шалтгаанаар зохион бүтээгдсэн.

Жижиг металл үртэс, энгийн соронз ашиглан соронзон орныг харахыг хичээцгээе. Энэ модны үртэсийг хавтгай гадаргуу дээр асгаж, ажил хэрэг болгоё соронзон орон. Дараа нь бид тэдгээр нь хэв маяг эсвэл хэв маягаар хөдөлж, эргэлдэж, эгнээнд орохыг харах болно. Үүссэн зураг нь соронзон орон дахь хүчний ойролцоолсон нөлөөг харуулах болно. Энэ газарт бүх хүч, үүний дагуу хүчний шугамууд тасралтгүй, хаалттай байдаг.

Соронзон зүү нь луужинтай төстэй шинж чанар, шинж чанартай бөгөөд хүчний шугамын чиглэлийг тодорхойлоход ашигладаг. Хэрэв энэ нь соронзон орны үйл ажиллагааны бүсэд орвол бид түүний хойд туйлаас хүчний үйл ажиллагааны чиглэлийг харж болно. Дараа нь эндээс хэд хэдэн дүгнэлтийг онцлон тэмдэглэе: хүчний шугамууд гарч ирдэг ердийн байнгын соронзны дээд хэсэг нь соронзны хойд туйл юм. Харин өмнөд туйл нь хүчний хаалттай цэгийг илэрхийлдэг. Соронзон доторх хүчний шугамыг диаграммд тодруулаагүй болно.

Соронзон орон, түүний шинж чанар, шинж чанарууд нь нэлээд өргөн хэрэглэгддэг тул олон асуудалд үүнийг анхаарч үзэх, судлах шаардлагатай байдаг. Энэ бол физикийн шинжлэх ухааны хамгийн чухал үзэгдэл юм. Соронзон нэвчилт, индукц зэрэг илүү нарийн төвөгтэй зүйлүүд үүнтэй салшгүй холбоотой байдаг. Соронзон орон үүсэх бүх шалтгааныг тайлбарлахын тулд бид бодит шинжлэх ухааны баримт, баталгаанд найдах ёстой. Үгүй бол илүү төвөгтэй асуудалд буруу хандлага нь онолын бүрэн бүтэн байдлыг зөрчиж болзошгүй юм.

Одоо жишээ хэлье. Бид бүгдээрээ манай гарагийг мэддэг. Та үүнийг соронзон оронгүй гэж хэлэх үү? Таны зөв байж магадгүй, гэхдээ дэлхийн цөм доторх үйл явц, харилцан үйлчлэл нь олон мянган километрийн урттай асар том соронзон орон үүсгэдэг гэж эрдэмтэд хэлж байна. Гэхдээ ямар ч соронзон оронд түүний туйл байх ёстой. Мөн тэд байдаг, тэд зүгээр л газарзүйн туйлаас жаахан хол байрладаг. Бид үүнийг хэрхэн мэдэрч байна вэ? Жишээлбэл, шувууд навигацийн чадварыг хөгжүүлж, ялангуяа соронзон орны дагуу жолооддог. Тиймээс түүний тусламжтайгаар галуу Лапландад эсэн мэнд хүрч ирдэг. Тусгай навигацийн төхөөрөмжүүд ч энэ үзэгдлийг ашигладаг.

Соронзон орон ба түүний шинж чанар. Цахилгаан гүйдэл дамжуулагчаар дамжин өнгөрөхөд a соронзон орон. Соронзон орон материйн төрлүүдийн нэгийг төлөөлдөг. Энэ нь бие даасан хөдөлгөөнт хэсгүүдэд ажилладаг цахилгаан соронзон хүчний хэлбэрээр илэрдэг энергитэй байдаг. цахилгаан цэнэг(электрон ба ион) ба тэдгээрийн урсгал, тухайлбал цахилгаан гүйдэл. Цахилгаан соронзон хүчний нөлөөн дор хөдөлж буй цэнэгтэй бөөмс нь талбайн перпендикуляр чиглэлд анхны замаасаа хазайдаг (Зураг 34). Соронзон орон үүсдэгзөвхөн хөдөлж буй цахилгаан цэнэгийн эргэн тойронд, түүний үйлдэл нь зөвхөн хөдөлж буй цэнэгүүдэд хамаарна. Соронзон ба цахилгаан оронсалшгүй, нийлээд нэг цул болдог цахилгаан соронзон орон. Аливаа өөрчлөлт цахилгаан оронсоронзон орон үүсэхэд хүргэдэг ба эсрэгээр соронзон орны аливаа өөрчлөлт нь цахилгаан талбайн харагдах байдал дагалддаг. Цахилгаан соронзон оронгэрлийн хурдаар, өөрөөр хэлбэл 300,000 км / с тархдаг.

Соронзон орны график дүрслэл.Графикаар соронзон орон нь соронзон хүчний шугамаар дүрслэгдсэн бөгөөд энэ нь талбайн цэг бүрийн талбайн шугамын чиглэл нь талбайн хүчний чиглэлтэй давхцаж байхаар зурсан болно; соронзон орны шугамууд үргэлж тасралтгүй, хаалттай байдаг. Цэг бүрийн соронзон орны чиглэлийг соронзон зүү ашиглан тодорхойлж болно. Сумны хойд туйл нь хээрийн хүчний чиглэлд үргэлж байрладаг. Талбайн шугамууд гарч ирдэг байнгын соронзны төгсгөл (Зураг 35, а) нь хойд туйл, хээрийн шугамууд ордог эсрэг талын төгсгөл нь өмнөд туйл (хээрийн шугамууд дайран өнгөрдөг) юм. соронзны дотор талд харагдахгүй байна). Хавтгай соронзны туйлуудын хоорондох талбайн шугамын тархалтыг шон дээр байрлуулсан цаасан дээр цацсан ган үртэс ашиглан илрүүлж болно (Зураг 35, б). Байнгын соронзны хоёр зэрэгцээ эсрэг туйлуудын хоорондох агаарын завсар дахь соронзон орон нь соронзон хүчний шугамын жигд тархалтаар тодорхойлогддог (Зураг 36) (соронзон дотор дамжих талбайн шугамыг харуулаагүй).

Цагаан будаа. 37. Хүчний соронзон шугамын чиглэлтэй харьцуулахад байрлал нь перпендикуляр (а) ба налуу (б) үед ороомог руу орох соронзон урсгал.

Соронзон орныг илүү нүдээр харуулахын тулд талбайн шугамыг бага давтамжтай эсвэл илүү нягт байрлуулна. Соронзон орон илүү хүчтэй байгаа газруудад талбайн шугамууд бие биенээсээ илүү ойрхон байрладаг ба сул газар нь хоорондоо хол зайд байрладаг. Хүчний шугамууд хаана ч огтлолцохгүй.

Ихэнх тохиолдолд соронзон шугамыг уян хатан сунгасан утас гэж үзэх нь тохиромжтой байдаг бөгөөд тэдгээр нь агшиж, бие биенээ түлхэж байдаг (харилцан хажуугийн түлхэлттэй). Хүчний шугамын тухай энэхүү механик ойлголт нь соронзон орон ба дамжуулагчийн гүйдэл, түүнчлэн хоёр соронзон орны харилцан үйлчлэлийн үед цахилгаан соронзон хүч үүсэхийг тодорхой тайлбарлах боломжийг олгодог.

Соронзон орны үндсэн шинж чанарууд нь соронзон индукц, соронзон урсгал, соронзон нэвчилт, соронзон орны хүч юм.

Соронзон индукц ба соронзон урсгал.Соронзон орны эрч хүч, өөрөөр хэлбэл түүний ажил үүсгэх чадвар нь соронзон индукц гэж нэрлэгддэг хэмжигдэхүүнээр тодорхойлогддог. Байнгын соронз эсвэл цахилгаан соронзонгийн үүсгэсэн соронзон орон хүчтэй байх тусам индукц их байх болно. Соронзон индукц B нь соронзон орны шугамын нягтралаар тодорхойлогддог, өөрөөр хэлбэл соронзон оронтой перпендикуляр байрладаг 1 м 2 эсвэл 1 см 2 талбайг дайран өнгөрөх талбайн шугамын тоогоор тодорхойлогддог. Нэг төрлийн, нэг төрлийн бус соронзон орон байдаг. Нэг жигд соронзон орны хувьд талбайн цэг бүрийн соронзон индукц ижил утгатай, чиглэлтэй байна. Соронзон эсвэл цахилгаан соронзон (36-р зургийг үз) эсрэг талын туйлуудын хоорондох агаарын завсар дахь талбайг түүний ирмэгээс тодорхой зайд нэгэн төрлийн гэж үзэж болно. Аливаа гадаргуугаар дамжин өнгөрөх соронзон урсгал Ф тодорхойлогддог нийт тооЭнэ гадаргууг нэвтлэх соронзон шугамууд, жишээлбэл ороомог 1 (Зураг 37, а), тиймээс жигд соронзон орон

F = BS (40)

Энд S нь соронзон орны шугамууд дамжин өнгөрөх гадаргуугийн хөндлөн огтлолын талбай юм. Ийм талбарт соронзон индукц нь хөндлөн огтлолын S-д хуваагдсан урсгалтай тэнцүү байна.

Б = Ф/С (41)

Хэрэв ямар нэгэн гадаргуу нь соронзон орны шугамын чиглэлтэй харьцуулахад ташуу байрлалтай байвал (Зураг 37, б) түүнийг нэвтлэх урсгал нь түүний байрлалд перпендикуляр байхаас бага байх болно, өөрөөр хэлбэл Ф 2 нь Ф 1-ээс бага байх болно. .

SI нэгжийн системд соронзон урсгалыг вэберээр (Wb) хэмждэг бөгөөд энэ нэгж нь V*s (вольт-секунд) хэмжээтэй байна. SI нэгж дэх соронзон индукцийг teslas (T) -ээр хэмждэг; 1 Т = 1 Вб/м2.

Соронзон нэвчилт.Соронзон индукц нь зөвхөн шулуун дамжуулагч эсвэл ороомогоор дамжин өнгөрөх гүйдлийн хүчнээс гадна соронзон орон үүсэх орчны шинж чанараас хамаарна. Орчуулагчийн соронзон шинж чанарыг тодорхойлдог хэмжигдэхүүн нь үнэмлэхүй соронзон нэвчилт үү? А. Түүний хэмжилтийн нэгж нь метр тутамд henry (1 H/m = 1 Ohm*s/m) юм.
Илүү их соронзон нэвчилттэй орчинд тодорхой хүч чадлын цахилгаан гүйдэл нь илүү их индукц бүхий соронзон орон үүсгэдэг. Ферросоронзон материалыг эс тооцвол агаар ба бүх бодисын соронзон нэвчилт (§ 18-ыг үзнэ үү) нь вакуум соронзон нэвчилттэй ойролцоогоор ижил утгатай болохыг тогтоосон. Вакуумын үнэмлэхүй соронзон нэвчилтийг соронзон тогтмол, ? o = 4?*10 -7 H/m. Ферросоронзон материалын соронзон нэвчилт нь төмөр соронзон бус бодисын соронзон нэвчилтээс хэдэн мянга, бүр хэдэн арван мянга дахин их байдаг. Соронзон нэвчилтийн харьцаа? мөн вакуум соронзон нэвчилтэнд ямар нэгэн бодис? o харьцангуй соронзон нэвчилт гэж нэрлэдэг:

? = ? А /? О (42)

Соронзон орны хүч. Хурцадмал байдал Мөн үүнээс хамаардаггүй соронзон шинж чанарорчин, гэхдээ гүйдлийн хүч ба дамжуулагчийн хэлбэр нь орон зайн өгөгдсөн цэг дэх соронзон орны эрчимд үзүүлэх нөлөөг харгалзан үздэг. Соронзон индукц ба хурцадмал байдал нь харилцан хамааралтай байдаг

H = B/? a = B/(?? o) (43)

Иймээс тогтмол соронзон нэвчилттэй орчинд соронзон орны индукц нь түүний хүч чадалтай пропорциональ байна.
Соронзон орны хүчийг нэг метр ампер (А/м) эсвэл сантиметр тутамд ампер (А/см)-ээр хэмждэг.

Соронзон орон гэж юу болохыг хамтдаа ойлгоцгооё. Эцсийн эцэст олон хүмүүс энэ салбарт бүх насаараа амьдардаг бөгөөд энэ талаар огт боддоггүй. Үүнийг засах цаг боллоо!

Соронзон орон

Соронзон орон – онцгой төрөласуудал. Энэ нь өөрийн соронзон моменттэй (байнгын соронзон) цахилгаан цэнэг, биеийг хөдөлгөх үйлдлээр илэрдэг.

Чухал: соронзон орон нь суурин цэнэгүүдэд нөлөөлдөггүй! Соронзон орон нь цахилгаан цэнэгийг хөдөлгөх эсвэл цаг хугацааны хувьд өөрчлөгддөг цахилгаан орон эсвэл атом дахь электронуудын соронзон моментоор үүсгэгддэг. Өөрөөр хэлбэл, гүйдэл урсдаг утас нь соронзон болдог!

Өөрийн гэсэн соронзон оронтой бие.

Соронзон нь хойд ба өмнөд гэж нэрлэгддэг туйлуудтай байдаг. "Хойд", "өмнөд" гэсэн тэмдэглэгээг зөвхөн тав тухтай байлгах үүднээс өгсөн (цахилгаан дахь "нэмэх", "хасах" гэх мэт).

Соронзон талбарыг дараах байдлаар илэрхийлнэ соронзон цахилгаан шугам. Хүчний шугамууд тасралтгүй, хаалттай бөгөөд тэдгээрийн чиглэл нь талбайн хүчний үйл ажиллагааны чиглэлтэй үргэлж давхцдаг. Хэрэв металл үртэс нь байнгын соронзны эргэн тойронд тархсан бол металл хэсгүүд нь хойд туйлаас гарч, өмнөд туйл руу орох соронзон орны шугамын тодорхой дүр зургийг харуулах болно. Соронзон орны график шинж чанар - хүчний шугамууд.

Соронзон орны шинж чанар

Соронзон орны үндсэн шинж чанарууд нь соронзон индукц, соронзон урсгалТэгээд соронзон нэвчилт. Гэхдээ бүгдийг дарааллаар нь ярья.

Бүх хэмжилтийн нэгжийг системд өгсөн гэдгийг нэн даруй тэмдэглэе С.И.

Соронзон индукц Б - вектор физик хэмжигдэхүүн, энэ нь соронзон орны гол хүчний шинж чанар юм. Үсгээр тэмдэглэсэн Б . Соронзон индукцийн хэмжилтийн нэгж - Тесла (Т).

Соронзон индукц нь цэнэгт үзүүлэх хүчийг тодорхойлох замаар тухайн орон хэр хүчтэй болохыг харуулдаг. Энэ хүчийг гэж нэрлэдэг Лоренцын хүч.

Энд q - цэнэг, v - соронзон орон дахь түүний хурд; Б - индукц, Ф - Талбайн цэнэг дээр үйлчлэх Лоренцын хүч.

Ф- хэлхээний талбайн соронзон индукцийн үржвэр ба индукцийн вектор ба урсгал дамждаг хэлхээний хавтгайн норм хоорондын косинустай тэнцүү физик хэмжигдэхүүн. Соронзон урсгал нь соронзон орны скаляр шинж чанар юм.

Соронзон урсгал нь нэгж талбайд нэвтэрч буй соронзон индукцийн шугамын тоог тодорхойлдог гэж бид хэлж чадна. Соронзон урсгалыг хэмждэг Веберач (Вб).

Соронзон нэвчилт– орчны соронзон шинж чанарыг тодорхойлдог коэффициент. Талбайн соронзон индукцаас хамаардаг параметрүүдийн нэг нь соронзон нэвчилт юм.

Манай гараг хэдэн тэрбум жилийн турш асар том соронзон байсаар ирсэн. Дэлхийн соронзон орны индукц нь координатаас хамаарч өөр өөр байдаг. Экватор дээр энэ нь Теслагийн тав дахь хүчийг хасах 10-аас 3.1 дахин их байна. Үүнээс гадна талбайн утга, чиглэл нь хөрш зэргэлдээх бүс нутгуудаас эрс ялгаатай соронзон гажиг байдаг. Манай гараг дээрх хамгийн том соронзон гажигуудын зарим нь - КурскТэгээд Бразилийн соронзон аномали.

Дэлхийн соронзон орны гарал үүсэл одоог хүртэл эрдэмтдийн хувьд нууц хэвээр байна. Талбайн эх үүсвэр нь дэлхийн шингэн металлын цөм юм гэж таамаглаж байна. Цөм нь хөдөлж байгаа нь хайлсан төмөр-никель хайлш хөдөлж байгаа гэсэн үг бөгөөд цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн хөдөлгөөн нь соронзон орон үүсгэдэг цахилгаан гүйдэл юм. Асуудал нь энэ онол ( геодинамо) талбайг хэрхэн тогтвортой байлгах талаар тайлбарлахгүй.

Дэлхий бол асар том соронзон диполь юм.Соронзон туйл нь газарзүйн туйлуудтай давхцдаггүй, гэхдээ тэдгээр нь ойрхон байдаг. Түүгээр ч барахгүй дэлхийн соронзон туйлууд хөдөлдөг. Тэдний нүүлгэн шилжүүлэлт 1885 оноос хойш бүртгэгдсэн. Жишээлбэл, сүүлийн зуун жилийн хугацаанд Өмнөд хагас бөмбөрцгийн соронзон туйл бараг 900 километр шилжиж, одоо Өмнөд далайд байрладаг. Хойд мөсөн бөмбөрцгийн туйл нь Хойд мөсөн далайгаар дамжин Зүүн Сибирийн соронзон аномали руу шилжиж байгаа бөгөөд түүний хөдөлгөөний хурд (2004 оны мэдээллээр) жилд 60 орчим километр байв. Одоо туйлуудын хөдөлгөөн хурдасч байна - дунджаар хурд нь жилд 3 километрээр нэмэгдэж байна.

Дэлхийн соронзон орон бидний хувьд ямар ач холбогдолтой вэ?Юуны өмнө дэлхийн соронзон орон нь гарагийг сансрын туяа, нарны салхинаас хамгаалдаг. Сансар огторгуйгаас цэнэглэгдсэн хэсгүүд шууд газарт унахгүй, харин аварга соронзоор хазайж, түүний хүчний шугамын дагуу хөдөлдөг. Тиймээс бүх амьд биетүүд хортой цацраг туяанаас хамгаалагдсан байдаг.

Дэлхийн түүхэнд хэд хэдэн үйл явдал болсон. урвуу байдалсоронзон туйлуудын (өөрчлөлт). Туйл урвуу- Энэ бол тэд байраа солих үед юм. Сүүлийн удааЭнэ үзэгдэл 800 орчим мянган жилийн өмнө тохиолдсон бөгөөд дэлхийн түүхэнд нийтдээ 400 гаруй геомагнит инверситэй байжээ.Соронзон туйлуудын хөдөлгөөний хурдатгал ажиглагдаж байгаа тул дараагийн туйлын урвуу өөрчлөлтийг хүлээх хэрэгтэй гэж зарим эрдэмтэд үзэж байна. дараагийн хоёр мянган жилд.

Аз болоход манай зуунд туйлын өөрчлөлт хараахан хүлээгдээгүй байна. Энэ нь соронзон орны үндсэн шинж чанар, шинж чанарыг харгалзан үзээд дэлхийн хуучин тогтмол талбарт тааламжтай зүйлсийн талаар бодож, амьдралаас таашаал авч чадна гэсэн үг юм. Үүнийг хийхийн тулд боловсролын зарим бэрхшээлийг итгэлтэйгээр даатгаж болох манай зохиолчид бий! болон бусад төрлийн ажлыг та холбоосыг ашиглан захиалах боломжтой.

Өдөр тутмын амьдрал, үйлдвэрлэл, үйлдвэрлэлд соронзон орны өргөн хэрэглээ Шинжлэх ухааны судалгаа. Хувьсах гүйдлийн генератор, цахилгаан мотор, реле, бөөмийн хурдасгуур, янз бүрийн мэдрэгч зэрэг төхөөрөмжүүдийг нэрлэхэд хангалттай. Соронзон орон гэж юу болох, хэрхэн үүсдэгийг нарийвчлан авч үзье.

Соронзон орон гэж юу вэ - тодорхойлолт

Соронзон орон нь хөдөлж буй цэнэгтэй хэсгүүдэд үйлчилдэг хүчний орон юм. Соронзон орны хэмжээ нь түүний өөрчлөлтийн хурдаас хамаарна. Энэ онцлогоос хамааран хоёр төрлийн соронзон орныг ялгадаг: динамик ба таталцлын.

Таталцлын соронзон орон нь зөвхөн энгийн бөөмсийн ойролцоо үүсдэг бөгөөд тэдгээрийн бүтцийн онцлогоос хамааран үүсдэг. Динамик соронзон орны эх үүсвэр нь хөдөлж буй цахилгаан цэнэг эсвэл цэнэгтэй бие, гүйдэл дамжуулагч дамжуулагч, соронзлогдсон бодис юм.

Соронзон орны шинж чанарууд

Францын агуу эрдэмтэн Андре Ампер соронзон орны хоёр үндсэн шинж чанарыг тодорхойлж чадсан.

1. Соронзон орон ба цахилгаан орон хоёрын гол ялгаа, түүний үндсэн шинж чанар нь харьцангуй юм. Хэрэв та цэнэглэгдсэн биеийг авч, түүнийг ямар нэгэн жишиг хүрээнд хөдөлгөөнгүй орхиж, соронзон зүүг ойролцоо байрлуулбал ердийнх шигээ хойд зүг рүү чиглэнэ. Энэ нь дэлхийнхээс өөр талбайг илрүүлэхгүй гэсэн үг. Хэрэв та энэ цэнэглэгдсэн биеийг сумтай харьцуулахад хөдөлгөж эхэлбэл энэ нь эргэлдэж эхэлнэ - энэ нь цэнэглэгдсэн бие хөдөлж байх үед цахилгаанаас гадна соронзон орон үүсдэг болохыг харуулж байна. Тиймээс зөвхөн хөдөлж буй цэнэг байгаа тохиолдолд соронзон орон гарч ирнэ.
2. Соронзон орон нь өөр цахилгаан гүйдэл дээр ажилладаг. Тиймээс, цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн хөдөлгөөнийг хянах замаар үүнийг илрүүлж болно - соронзон орон дээр тэд хазайж, гүйдэл бүхий дамжуулагч хөдөлж, гүйдэл бүхий хүрээ эргэлдэж, соронзлогдсон бодисууд шилжинэ. Энд бид ихэвчлэн өнгөтэй байдаг соронзон луужингийн зүүг эргэн санах хэрэгтэй Цэнхэр өнгө, - Эцсийн эцэст энэ бол зүгээр л соронзлогдсон төмрийн хэсэг юм. Дэлхий соронзон оронтой тул үргэлж хойд зүг рүү хардаг. Манай гараг бүхэлдээ асар том соронзон юм: Хойд туйлд өмнөд соронзон бүс, өмнөд газарзүйн туйлд хойд соронзон туйл байдаг.

Үүнээс гадна соронзон орны шинж чанарууд нь дараахь шинж чанаруудыг агуулдаг.

1. Соронзон орны хүчийг соронзон индукцээр тодорхойлдог - энэ нь соронзон орон хөдөлж буй цэнэгүүдэд нөлөөлөх хүчийг тодорхойлдог вектор хэмжигдэхүүн юм.
2. Соронзон орон нь тогтмол ба хувьсах хэлбэртэй байж болно. Эхнийх нь цаг хугацааны хувьд өөрчлөгддөггүй цахилгаан талбараар үүсгэгддэг; ийм талбайн индукц нь мөн тогтмол байдаг. Хоёр дахь нь ихэвчлэн хувьсах гүйдлээр тэжээгддэг индукторуудыг ашиглан үүсдэг.
3. Соронзон талбарыг хүний ​​мэдрэхүйгээр хүлээн авах боломжгүй бөгөөд зөвхөн тусгай мэдрэгчээр тэмдэглэдэг.

Соронзон орны шинж чанар юу болохыг ойлгохын тулд олон үзэгдлийг тодорхойлох шаардлагатай. Үүний зэрэгцээ, энэ нь хэрхэн, яагаад гарч ирснийг урьдчилан санах хэрэгтэй. Соронзон орны хүч чадлын шинж чанар юу болохыг олж мэд. Ийм талбар нь зөвхөн соронзонд ч тохиолдохгүй байх нь чухал юм. Үүнтэй холбогдуулан дэлхийн соронзон орны шинж чанарыг дурдахад гэмгүй.

Талбайн үүсэл

Эхлээд бид талбайн үүссэнийг дүрслэх хэрэгтэй. Дараа нь та соронзон орон ба түүний шинж чанарыг тодорхойлж болно. Энэ нь цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн хөдөлгөөний үед гарч ирдэг. Ялангуяа хүчдэлийн дамжуулагчдад нөлөөлж болно. Соронзон орон ба хөдөлж буй цэнэгүүдийн хоорондын харилцан үйлчлэл нь цахилгаан соронзон гэж нэрлэгддэг хүчний улмаас үүсдэг.

Орон зайн тодорхой цэг дэх соронзон орны эрч хүч эсвэл хүч чадлын шинж чанарыг соронзон индукц ашиглан тодорхойлно. Сүүлийнх нь B тэмдгээр тэмдэглэгдсэн.

Талбайн график дүрслэл

Соронзон орон ба түүний шинж чанарыг индукцийн шугам ашиглан график хэлбэрээр дүрсэлж болно. Энэ тодорхойлолт нь ямар ч цэг дэх шүргэгч нь соронзон индукцийн векторын чиглэлтэй давхцах шугамуудыг хэлнэ.

Эдгээр шугамууд нь соронзон орны шинж чанарт багтдаг бөгөөд түүний чиглэл, эрчмийг тодорхойлоход ашигладаг. Соронзон орны эрч хүч өндөр байх тусам эдгээр зураас илүү их байх болно.

Соронзон шугам гэж юу вэ

Шулуун гүйдэл дамжуулагчийн соронзон шугамууд нь төв нь өгөгдсөн дамжуулагчийн тэнхлэг дээр байрладаг төвлөрсөн тойрог хэлбэртэй байдаг. Гүйдэл дамжуулагчийн ойролцоох соронзон шугамын чиглэлийг гүйдлийн дүрмээр тодорхойлдог бөгөөд энэ нь иймэрхүү сонсогддог: хэрэв гинж нь гүйдлийн чиглэлд дамжуулагч руу шурган байхаар байрлуулсан бол бариулын эргэлтийн чиглэл тохирно. соронзон шугамын чиглэлд.

Гүйдэлтэй ороомогт соронзон орны чиглэлийг мөн гимлетийн дүрмээр тодорхойлно. Мөн соленоидын эргэлтэнд бариулыг гүйдлийн чиглэлд эргүүлэх шаардлагатай. Соронзон индукцийн шугамын чиглэл нь чиглэлтэй тохирно урагшлах хөдөлгөөнгимлет.

Энэ нь соронзон орны гол шинж чанар юм.

Нэг гүйдлээр үүсгэгдсэн, ижил нөхцөлд, талбар нь эрч хүчээрээ ялгаатай байх болно өөр өөр орчинэдгээр бодисуудад өөр өөр соронзон шинж чанартай байдагтай холбоотой. Орчуулагчийн соронзон шинж чанар нь үнэмлэхүй соронзон нэвчилтээр тодорхойлогддог. Энэ нь метр тутамд henry (г / м) хэмжигддэг.

Соронзон орны шинж чанар нь соронзон тогтмол гэж нэрлэгддэг вакуумын үнэмлэхүй соронзон нэвчилтийг агуулдаг. Орчны үнэмлэхүй соронзон нэвчилт тогтмол хэмжээнээс хэд дахин ялгаатай болохыг тодорхойлох утгыг харьцангуй соронзон нэвчилт гэнэ.

Бодисын соронзон нэвчилт

Энэ бол хэмжээсгүй хэмжигдэхүүн юм. Нэгээс бага нэвчилттэй бодисыг диамагнит гэж нэрлэдэг. Эдгээр бодисуудын талбай нь вакуумтай харьцуулахад сул байх болно. Эдгээр шинж чанарууд нь устөрөгч, ус, кварц, мөнгө гэх мэт.

Соронзон нэвчилт нь нэгдлээс давсан орчинг парамагнит гэж нэрлэдэг. Эдгээр бодисуудын талбар нь вакуумаас илүү хүчтэй байх болно. Эдгээр орчин ба бодисуудад агаар, хөнгөн цагаан, хүчилтөрөгч, цагаан алт орно.

Парамагнит ба диамагнит бодисын хувьд соронзон нэвчилтийн утга нь гадаад, соронзлох талбайн хүчдэлээс хамаарахгүй. Энэ нь тодорхой бодисын хувьд хэмжигдэхүүн тогтмол байна гэсэн үг юм.

Тусгай бүлэгт ферромагнет орно. Эдгээр бодисын хувьд соронзон нэвчилт нь хэдэн мянга ба түүнээс дээш хүрэх болно. Соронзлогдох, соронзон орныг нэмэгдүүлэх шинж чанартай эдгээр бодисыг цахилгаан инженерчлэлд өргөн ашигладаг.

Талбайн хүч

Соронзон орны шинж чанарыг тодорхойлохын тулд соронзон индукцийн векторын хамт соронзон орны хүч гэж нэрлэгддэг утгыг ашиглаж болно. Энэ нэр томъёо нь гадаад соронзон орны эрчмийг тодорхойлдог. бүхий орчин дахь соронзон орны чиглэл ижил шинж чанаруудбүх чиглэлд эрчим хүчний вектор нь талбайн цэг дээрх соронзон индукцийн вектортой давхцах болно.

Ферромагнетийн хүчийг тэдгээрийн дотор дур мэдэн соронзлогдсон жижиг хэсгүүд байгаатай холбон тайлбарладаг бөгөөд үүнийг жижиг соронз хэлбэрээр дүрсэлж болно.

Соронзон оронгүй бол ферросоронзон бодис нь тодорхой соронзон шинж чанартай байдаггүй, учир нь домэйнуудын талбарууд өөр өөр чиглэлийг олж авдаг бөгөөд тэдгээрийн нийт соронзон орон нь тэг юм.

Соронзон орны үндсэн шинж чанарын дагуу хэрэв ферромагнетыг гадны соронзон орон дээр, жишээлбэл, гүйдэл бүхий ороомогт байрлуулсан бол гадаад талбайн нөлөөн дор домэйнууд нь гадаад талбайн чиглэлд эргэлддэг. Түүнээс гадна ороомог дахь соронзон орон нэмэгдэж, соронзон индукц нэмэгдэх болно. Хэрэв гадаад талбар хангалттай сул байвал бүх домэйны зөвхөн нэг хэсэг нь эргэх бөгөөд соронзон орон нь гадаад талбайн чиглэлтэй ойролцоо байна. Гадны талбайн хүч нэмэгдэхийн хэрээр эргэлдэх домайнуудын тоо нэмэгдэж, гадаад талбайн хүчдэлийн тодорхой утгад соронзон орон нь гадаад талбайн чиглэлд байрлахаар бараг бүх хэсгүүд эргэлддэг. Энэ төлөвийг соронзон ханалт гэж нэрлэдэг.

Соронзон индукц ба хурцадмал байдлын хоорондын хамаарал

Ферросоронзон бодисын соронзон индукц ба гадаад талбайн хүч хоорондын хамаарлыг соронзлолтын муруй гэж нэрлэгддэг график ашиглан дүрсэлж болно. Муруй график гулзайлгах цэг дээр соронзон индукцийн өсөлтийн хурд буурдаг. Гулзайлтын дараа хурцадмал байдал нь тодорхой утгад хүрч, ханасан байдал үүсч, муруй нь бага зэрэг нэмэгдэж, аажмаар шулуун шугамын хэлбэрийг авдаг. Энэ хэсэгт индукц өссөөр байгаа боловч аажмаар, зөвхөн гадаад талбайн хүч нэмэгдсэнтэй холбоотой.

Заагч өгөгдлийн график хамаарал нь шууд биш бөгөөд энэ нь тэдгээрийн харьцаа тогтмол биш, материалын соронзон нэвчилт нь тогтмол үзүүлэлт биш, харин гадаад талбараас хамаардаг гэсэн үг юм.

Материалын соронзон шинж чанарын өөрчлөлт

Гүйдлийн хүчийг ферросоронзон цөмтэй ороомог дахь бүрэн ханалт хүртэл нэмэгдүүлж, дараа нь багасгах үед соронзлолтын муруй нь соронзгүйжүүлэх муруйтай давхцахгүй. Тэг эрчимтэй үед соронзон индукц нь ижил утгатай биш, харин үлдэгдэл соронзон индукц гэж нэрлэгддэг тодорхой үзүүлэлтийг олж авах болно. Соронзон индукц нь соронзон хүчнээс хоцорч байгаа нөхцөл байдлыг гистерезис гэж нэрлэдэг.

Ороомог дахь ферросоронзон цөмийг бүрэн соронзгүй болгохын тулд урвуу гүйдлийг өгөх шаардлагатай бөгөөд энэ нь шаардлагатай хүчдэлийг бий болгоно. Янз бүрийн ферросоронзон бодисууд нь өөр өөр урттай хэсгийг шаарддаг. Энэ нь том байх тусам соронзгүйжүүлэхэд шаардагдах энергийн хэмжээ их байх болно. Материалыг бүрэн соронзгүйжүүлэх утгыг албадлагын хүч гэж нэрлэдэг.

Ороомог дахь гүйдэл цаашид нэмэгдэх тусам индукц нь ханасан байдалд дахин нэмэгдэх боловч соронзон шугамын өөр чиглэлтэй байх болно. Эсрэг чиглэлд соронзгүйжүүлэх үед индукцийн үлдэгдэл үүснэ. Үлдэгдэл соронзлолын үзэгдлийг үлдэгдэл соронзон өндөр индекс бүхий бодисоос байнгын соронз үүсгэх үед ашигладаг. Цахилгаан машин, төхөөрөмжүүдийн цөмийг дахин соронзлох чадвартай бодисоос бүтээдэг.

Зүүн гарын дүрэм

Гүйдэл дамжуулагчд нөлөөлөх хүч нь зүүн гарын дүрмээр тодорхойлогддог чиглэлтэй байдаг: онгон гарын алга нь соронзон шугамууд орж ирэх байдлаар байрлаж, дөрвөн хуруугаа гүйдлийн чиглэлд сунгасан үед. дамжуулагч дотор, нугалав эрхий хуруухүчний чиглэлийг заана. Энэ хүч нь индукцийн вектор ба гүйдэлд перпендикуляр байна.

Соронзон талбарт хөдөлж буй гүйдэл дамжуулагчийг өөрчлөгддөг цахилгаан моторын загвар гэж үздэг. цахилгаан эрчим хүчмеханик руу.

Баруун гарын дүрэм

Дамжуулагч соронзон орон дотор хөдөлж байх үед түүний дотор цахилгаан хөдөлгөгч хүч үүсдэг бөгөөд энэ нь соронзон индукц, оролцож буй дамжуулагчийн урт, хөдөлгөөний хурдтай пропорциональ утгатай байна. Энэ хамаарлыг цахилгаан соронзон индукц гэж нэрлэдэг. Дамжуулагч дахь өдөөгдсөн emf-ийн чиглэлийг тодорхойлохдоо дүрмийг ашиглана баруун гар: баруун гар нь зүүн талын жишээн дээрхтэй ижил байрлалд байх үед соронзон шугамууд далдуу мод руу орж, эрхий хуруу нь дамжуулагчийн хөдөлгөөний чиглэлийг заадаг бол сунгасан хуруунууд нь өдөөгдсөн EMF-ийн чиглэлийг заана. Гадны нөлөөн дор соронзон урсгалд шилжих механик хүчдамжуулагч бол механик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг цахилгаан үүсгүүрийн хамгийн энгийн жишээ юм.

Үүнийг өөрөөр томъёолж болно: хаалттай гогцоонд EMF өдөөгддөг; энэ гогцоонд хамрагдсан соронзон урсгалын аливаа өөрчлөлтөд гогцоон дахь EMF нь энэ гогцоог бүрхсэн соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурдтай тоон хувьд тэнцүү байна.

Энэ маягт нь EMF-ийн дундаж үзүүлэлтийг өгдөг бөгөөд EMF-ийн соронзон урсгалаас хамааралгүй, харин түүний өөрчлөлтийн хурдаас хамааралтай болохыг харуулж байна.

Ленцийн хууль

Та мөн Lenz-ийн хуулийг санах хэрэгтэй: хэлхээгээр дамжин өнгөрөх соронзон орон өөрчлөгдөх үед өдөөгдсөн гүйдэл нь түүний соронзон орон нь энэ өөрчлөлтөөс сэргийлдэг. Хэрэв ороомгийн эргэлтүүд нь янз бүрийн хэмжээтэй соронзон урсгалаар нэвтэрч байвал бүхэл ороомогоор өдөөгдсөн EMF нь янз бүрийн эргэлт дэх EDE-ийн нийлбэртэй тэнцүү байна. Ороомгийн янз бүрийн эргэлтийн соронзон урсгалын нийлбэрийг урсгалын холболт гэж нэрлэдэг. Энэ хэмжигдэхүүн болон соронзон урсгалын хэмжих нэгж нь Вебер юм.

Хэлхээний цахилгаан гүйдэл өөрчлөгдөхөд түүний үүсгэсэн соронзон урсгал ч өөрчлөгддөг. Үүний зэрэгцээ хуулийн дагуу цахилгаан соронзон индукц, дамжуулагч дотор EMF өдөөгддөг. Энэ нь дамжуулагчийн гүйдлийн өөрчлөлтөөс болж гарч ирдэг, учир нь энэ үзэгдэлөөрийгөө индукц гэж нэрлэдэг ба дамжуулагчийн индукцийг өөрөө индукц гэж нэрлэдэг.

Урсгалын холболт ба соронзон урсгал нь зөвхөн гүйдлийн хүчнээс гадна өгөгдсөн дамжуулагчийн хэмжээ, хэлбэр, хүрээлэн буй бодисын соронзон нэвчилтээс хамаарна.

Дамжуулагчийн индукц

Пропорциональ коэффициентийг дамжуулагчийн индукц гэж нэрлэдэг. Энэ нь дамжуулагчийн цахилгаан гүйдэл дамжин өнгөрөх үед урсгалын холболт үүсгэх чадварыг илэрхийлдэг. Энэ нь цахилгаан хэлхээний гол үзүүлэлтүүдийн нэг юм. Тодорхой хэлхээний хувьд индукц нь тогтмол утга юм. Энэ нь хэлхээний хэмжээ, түүний тохиргоо, орчны соронзон нэвчилтээс хамаарна. Энэ тохиолдолд хэлхээний одоогийн хүч ба соронзон урсгал нь хамаагүй.

Дээрх тодорхойлолт, үзэгдлүүд нь соронзон орон гэж юу болох талаар тайлбар өгдөг. Соронзон орны үндсэн шинж чанаруудыг мөн өгсөн бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар энэ үзэгдлийг тодорхойлж болно.