Elektromagnit induksiyaning asosiy qonuni va o‘zinduksiya hodisasiga doir virtual masala

O‘rtacha qiyinchilik darajasi • RL zanjir • tokning o‘sishi va kamayishi • o‘zinduksiya EYuK • dinamik grafiklar

Masala sharti

EYuK i U bo‘lgan doimiy tok manbaiga R qarshilik va induktivligi L bo‘lgan g‘altak ketma-ket ulangan. Kalit yopilganda zanjirdagi tok birdaniga emas, balki o‘zinduksiya hodisasi sababli vaqt davomida ortadi.

Zanjirning vaqt doimiysi τ, t vaqtdagi tok I(t), g‘altakdagi o‘zinduksiya EYuK εL(t), tokning o‘zgarish tezligi dI/dt va g‘altak magnit maydon energiyasi WL ni aniqlang. Kalitni “ulanish” va “uzilish” holatiga o‘tkazib, Lens qonuniga ko‘ra o‘zinduksiya EYuK ning tok o‘zgarishiga qarshi ta’sirini kuzating.

1. Berilgan parametrlar

12 V
8 Ω
0.40 H
0.20 s
Ulanish

U, R, L, t yoki jarayon turi o‘zgarganda formulalar, chizma va I(t), εL(t) grafiklari avtomatik yangilanadi.

2. Virtual RL zanjiri va animatsiya

manba rezistor g‘altak magnit maydoni tok yo‘nalishi

3. Formulalar ketma-ketligi

1-qadam. Vaqt doimiysi

τ = L/R = s
Nazariy izoh: vaqt doimiysi RL zanjirda tokning qanchalik tez o‘zgarishini belgilaydi. L katta bo‘lsa tok sekinroq, R katta bo‘lsa tezroq o‘zgaradi.

2-qadam. Barqaror tok

I∞ = U/R = A
Nazariy izoh: uzoq vaqt o‘tgach ideal g‘altak doimiy tokka qo‘shimcha qarshilik ko‘rsatmaydi va tok U/R qiymatga intiladi.

3-qadam. Tokning vaqt bo‘yicha o‘zgarishi

4-qadam. Tokning o‘zgarish tezligi

Nazariy izoh: o‘zinduksiya EYuK ning kattaligi tokning o‘zgarish tezligiga bog‘liq. Tok qanchalik tez o‘zgarsa, o‘zinduksiya EYuK shunchalik katta bo‘ladi.

5-qadam. O‘zinduksiya EYuK

εL = −L·dI/dt = V
Nazariy izoh: minus ishora Lens qonunini ifodalaydi. O‘zinduksiya EYuK doimo tokning o‘zgarishiga qarshi yo‘naladi.

6-qadam. G‘altak magnit maydon energiyasi

WL = LI²/2 = J
Nazariy izoh: tok o‘tganda g‘altak magnit maydonda energiya to‘playdi. Tok kamayganda bu energiya zanjirga qaytariladi.

7-qadam. Elektromagnit induksiya qonuni bilan bog‘lanish

εL = −dΨ/dt = −L·dI/dt
Nazariy izoh: o‘zinduksiya — Faradey elektromagnit induksiya qonunining xususiy holati. Tok o‘zgarganda shu zanjirning o‘z magnit oqimi ham o‘zgaradi va zanjirning o‘zida induksion EYuK hosil bo‘ladi.

8-qadam. Lens qonuni bo‘yicha fizik xulosa

4. I(t) va εL(t) dinamik grafiklari

L yoki R o‘zgarsa egri chiziqlarning vaqt masshtabi, U o‘zgarsa amplitudalar, t o‘zgarsa joriy nuqta avtomatik o‘zgaradi.

5. Yakuniy natija

Vaqt doimiysi: τ = s
Barqaror tok: I∞ = A
t vaqtdagi tok: I(t) = A
Tokning o‘zgarish tezligi: dI/dt = A/s
O‘zinduksiya EYuK: εL = V
G‘altak energiyasi: WL = J
Jarayon: