Faradeyning elektromagnit induksiya qonuni va magnit kuch orasida qanday bogʻliqlik bor?
Faradey qonunining toʻliq nazariy asosi juda murakkab boʻlsa-da, uning zaryadlangan zarralarda magnit kuchga toʻgʻridan toʻgʻri bogʻliqligini nazariy tushunish ancha oson.
Oʻtkazgich ichidagi erkin harakatlana oladigan elektronni koʻrib chiqaylik. 1-rasmda koʻrsatilgandek, oʻtkazgich vertikal magnit maydonga joylashtirilgan va doimiy tezlik bilan magnit maydonga perpendikulyar ravishda harakatlantirilgan. Oʻtkazgichning ikkala uchi bir-biriga ulanib, berk konturni hosil qilgan. Bu oʻtkazgichda elektr tokini hosil qilish uchun bajarilgan har qanday ish oʻtkazgich qarshiligi tufayli issiqlik sifatida tarqalishini taʼminlaydi.
Bir kishi oʻtkazgichni magnit maydon orqali doimiy tezlik bilan tortadi. Bunda ular kuch ishlatishlari kerak. Oʻzgarmas magnit maydon oʻz ustida ish bajara olmaydi (aks holda uning kattaligi oʻzgarishi kerak), lekin u kuch yoʻnalishini oʻzgartirishi mumkin. Bunda odam taʼsir qilgan kuchning bir qismi qayta yoʻnaltiriladi, natijada oʻtkazgichdagi EYK elektronni harakatga keltirib, elektr tokini hosil qiladi. Odamning oʻtkazgichni tortib bajargan ishi oxir-oqibat oʻtkazgichda issiqlik energiyasi sifatida ajraladi.
Faradey tajribasi: solenoid boʻylab harakatlanayotgan magnitdan induksiyalanish .Maykl Faradeyni Faradey qonunini aniqlashga olib kelgan asosiy tajriba juda oddiy edi. Tajriba deyarli uy sharoitida ishlatiladigan materiallardan osongina takrorlanishi mumkin. Faradey karton nay atrofida izolyatsiyalangan simni aylantirib solenoid hosil qilgan. Voltmetr solenoidning ikki uchiga ulangan va magnit solenoid orqali oʻtganda induksiyalangan EYKni oʻlchagan. . Lens qoidasi. 1833-1834-yillarda rus olimi E. X. Lens ko`p tajribalar o`tkazgan. U tajribalar asosida magnit qutbini g`altakka yaqinlashtirilganda g`altakning magnitga yaqin uchida shu qutb bilan bir xil qutb hosil bo`lishini ,magnitning qutbini g`altakdan uzoqlashtirilganda esa g`altakning magnitga yaqin uchida boshqa simli (qaramaqarshi) qutb hosil bo`lishini aniqladi. Bundan induksion tokning magnit maydoni magnitning harakatiga qarshilik qilishi ko`rinadi.
Tajribalar natijalarini umumlashtirib, Lens induksion tok yo`nalishini aniqlash qonunini topdi. Bu qonun uning sharafiga Lens qonuni deb atalib, quyidagicha ta`riflanadi: har doim induksion tokning magnit maydoni tokning o`zini yuzaga keltirgan magnit induksiya oqimining o`zgarishiga qarshi ta`sir ko`rsatadi. O`tkazgichda hosil bo`lgan induksion tokning yo`nalishi o`ng qo`l qoidasidan foydalanib aniqlanadi. Agar o`ng qo`limizni magnit maydonda magnit induksiya vektori kaftimizga kiradigan qilib, 900 ga kerilgan bosh barmog`imizni esa o`tkazgichning harakat yo`nalishini ko`rsatadigan qilib tutsak, u holda yozilgan to`rtta barmog`imiz induksion tokning yo`nalishini ko`rsatadi.
Elektomagnit induksiyaning asosiy qonuni. Faradey ko`pgina tajribalar natijasida elektromagnit induksiyaning asosiy miqdoriy qonunini topdi. Ammo hozir biz bu qonunning Maksvell keyinroq bergan boshqacha ta`rifini ko`rib chiqamiz. Elektromagnit induksiya E.Yu.K ning paydo bo`lishiga sabab magnit oqimning o`zgarishidir. Maksvell hamma hollarda ham elektromagnit induksiya E.Yu.K kontur bilan chegaralangan yuz orqali magnit oqimning o`zgarish tezligiga proporsional deb topdi, ya`ni 𝜀 = 𝑓 𝑑Ф 𝑑𝑡 (4.1) Bunda, 𝑓 − proporsionallik ko`paytuvchisi bo`lib, u birliklarning tanlanishiga bog`liq. SI birliklar sistemasida E.Yu.K. volt, vaqt esa sekund hisobida o`lchanadi. Elektromagnit induksiya qonunidan esa magnit oqim birligi veberni aniqlashda foydalaniladi. Bu birlik shunday tanlab olinadiki, 𝑓 ko`paytuvchi birga aylansin.
Induksiya E.Yu.K. ning kattaligi va ishorasini quyidagi formula bilan ifodalash mumkin: 𝜀 = − 𝑑Ф 𝑑𝑡 (4.2) Bu formula elektromagnit induksiyaning asosiy qonunini Maksvell bergan shaklda ifodalaydi. Bu formuladagi minus ishora Lens qonuniga mos keladi. Buni misolda tushuntiramiz. Normalning musbat yo`nalishi magnit induksiya yo`nalishi bilan mos tushsin (5-rasm). Unda kontur orqali oqimmusbat bo`ladi. Tokning musbat yo`nalishi normal yo`nalishining tanlanishi bilan aniqladi va 5-rasmda punktir bilan ko`rsatilgan. Agar endi magnit maydon ortsa, ya`ni 𝑑Ф 𝑑𝑡 > 0 bo`lsa, unda (4.2) ga ko`ra 𝜀 < 0, binobarin .