Elektromagnit induksiya hodisasiga doir virtual masala

O‘rtacha qiyinchilik darajasi • harakatlanuvchi o‘tkazgich • Faradey–Lens qonuni • animatsiya • dinamik grafik

Masala sharti

Uzunligi l bo‘lgan metall sterjen bir jinsli B magnit maydon ichida magnit induksiya chiziqlariga perpendikulyar ravishda v tezlik bilan harakatlanmoqda. Sterjen relslar orqali R qarshilikli yopiq zanjir hosil qiladi.

Sterjenda hosil bo‘ladigan induksion EYuK ε, zanjirdagi induksion tok I, sterjenga ta’sir qiluvchi magnit tormozlovchi kuch F va elektr quvvat P ni aniqlang. Harakat yo‘nalishini o‘zgartirib, Lens qonuniga ko‘ra induksion tok yo‘nalishi qanday almashishini kuzating.

1. Berilgan parametrlar

0.60 T
0.50 m
3.0 m/s
4.0 Ω
O‘ngga

B, l, v yoki R qiymati o‘zgarsa, formulalar, natijalar, chizma va ε(v) grafigi avtomatik yangilanadi.

2. Virtual chizma va animatsiya

B magnit maydon harakatlanuvchi sterjen induksion tok magnit tormozlovchi kuch

3. Formulalar ketma-ketligi

1-qadam. Magnit oqimning o‘zgarish tezligi

|dΦ/dt| = B·l·v = Wb/s
Nazariy izoh: sterjen harakatlanganda yopiq kontur yuzasi o‘zgaradi. B bir jinsli va sterjen maydon chiziqlariga perpendikulyar bo‘lgani uchun magnit oqimning o‘zgarish tezligi B·l·v ga teng.

2-qadam. Faradey qonuni bo‘yicha induksion EYuK

|ε| = |−dΦ/dt| = B·l·v = V
Nazariy izoh: Faradey qonuniga ko‘ra induksion EYuK magnit oqimning vaqt bo‘yicha o‘zgarish tezligiga teng. Minus ishora Lens qonunini, ya’ni induksion tok sababchi o‘zgarishga qarshi yo‘nalishini bildiradi.

3-qadam. Induksion tok kuchi

I = ε/R = A
Nazariy izoh: yopiq zanjirda hosil bo‘lgan induksion EYuK Om qonuniga muvofiq tok hosil qiladi. Qarshilik oshsa induksion tok kamayadi.

4-qadam. Sterjenga ta’sir qiluvchi magnit kuch

F = B·I·l = N
Nazariy izoh: tokli sterjen magnit maydonda Amper kuchiga uchraydi. Lens qonuniga ko‘ra bu kuch sterjenning harakatiga qarshi yo‘naladi va elektromagnit tormozlanish yuz beradi.

5-qadam. Elektr quvvat

P = I²R = εI = W
Nazariy izoh: mexanik ish hisobiga hosil bo‘lgan energiya zanjirda elektr energiyasiga, so‘ng qarshilikda issiqlikka aylanadi.

6-qadam. Energiya balansi

F·v = P = W
Nazariy izoh: sterjenni doimiy tezlikda harakatlantirish uchun tashqi kuch magnit tormozlovchi kuchni yengishi kerak. Tashqi mexanik quvvat elektr quvvatga teng bo‘ladi.

7-qadam. Lens qonuni bo‘yicha yo‘nalish

4. ε ning v ga bog‘lanish grafigi

ε = Blv bo‘lgani sababli grafik to‘g‘ri chiziqli. B yoki l o‘zgarganda grafik qiyaligi, v o‘zgarganda esa joriy nuqta avtomatik o‘zgaradi.

5. Yakuniy natija

Magnit oqimning o‘zgarish tezligi: |dΦ/dt| = Wb/s
Induksion EYuK: ε = V
Induksion tok: I = A
Magnit tormozlovchi kuch: F = N
Elektr quvvat: P = W
Induksion tok yo‘nalishi: