Гүйдлийн соронзон нөлөө нь дараах үзэгдлүүдэд илэрдэг. Гүйдлийн соронзон нөлөө гэж юу вэ

Хэлхээнд байгаа цахилгаан гүйдэл нь түүний зарим үйлдлээр үргэлж илэрдэг. Энэ нь тодорхой ачаалалд ажиллах, гүйдлийн дагалдах үйлдэл байж болно. Тиймээс гүйдлийн нөлөөгөөр тухайн хэлхээнд байгаа эсэх, байхгүй эсэхийг шүүж болно: хэрэв ачаалал ажиллаж байгаа бол гүйдэл байна. Хэрэв гүйдэлтэй холбоотой ердийн үзэгдэл ажиглагдвал хэлхээнд гүйдэл гэх мэт.

Ерөнхийдөө цахилгаан гүйдэл нь янз бүрийн үйлдлийг үүсгэх чадвартай: дулааны, химийн, соронзон (цахилгаан соронзон), гэрэл эсвэл механик, янз бүрийн төрлийн гүйдлийн үйлдэл нь ихэвчлэн нэгэн зэрэг гарч ирдэг. Одоогийн эдгээр үзэгдэл, үйлдлүүдийг энэ нийтлэлд авч үзэх болно.

Цахилгаан гүйдлийн дулааны нөлөө

Тогтмол буюу хувьсах цахилгаан гүйдэл дамжуулагчаар дамжин өнгөрөхөд дамжуулагч халаана. Ийм халаалтын дамжуулагч нь янз бүрийн нөхцөл, хэрэглээний хувьд байж болно: металл, электролит, плазм, металл хайлмал, хагас дамжуулагч, хагас металл.

Хамгийн энгийн тохиолдолд, цахилгаан гүйдэл нь нихром утсаар дамждаг бол энэ нь халах болно. Энэ үзэгдлийг халаалтын төхөөрөмжид ашигладаг: цахилгаан данх, бойлер, халаагуур, цахилгаан зуух гэх мэт цахилгаан нуман гагнуурын үед цахилгаан нумын температур ерөнхийдөө 7000 ° C хүрч, метал амархан хайлдаг - энэ нь бас дулааны нөлөө юм. гүйдлийн.

Хэлхээний хэсэгт ялгарах дулааны хэмжээ нь энэ хэсэгт хэрэглэсэн хүчдэл, урсах гүйдлийн утга ба түүний урсах хугацаанаас хамаарна ().

Хэлхээний хэсэгт Ом-ийн хуулийг хувиргаснаар дулааны хэмжээг тооцоолохдоо хүчдэл эсвэл гүйдлийн аль нэгийг ашиглах боломжтой боловч хэлхээний эсэргүүцлийг мэдэх шаардлагатай, учир нь энэ нь гүйдлийг хязгаарлаж, үүсгэдэг. , үнэндээ халаалт. Эсвэл хэлхээний гүйдэл ба хүчдэлийг мэдсэнээр та ялгарах дулааны хэмжээг хялбархан олох боломжтой.

Цахилгаан гүйдлийн химийн үйлдэл

Шууд цахилгаан гүйдлийн нөлөөн дор ион агуулсан электролитууд - энэ нь гүйдлийн химийн нөлөө юм. Сөрөг ионууд (анионууд) электролизийн үед эерэг электрод (анод) руу, эерэг ионууд (катионууд) сөрөг электрод (катод) руу татагдана. Өөрөөр хэлбэл, электролитэд агуулагдах бодисууд электролизийн явцад одоогийн эх үүсвэрийн электродууд дээр ялгардаг.

Жишээлбэл, хос электродыг тодорхой хүчил, шүлт, давсны уусмалд дүрж, цахилгаан гүйдэл хэлхээгээр дамжин өнгөрөхөд нэг электрод дээр эерэг цэнэг, нөгөө талд нь сөрөг цэнэг үүсдэг. Уусмалд агуулагдах ионууд эсрэг цэнэгтэй электрод дээр хуримтлагдаж эхэлдэг.

Жишээлбэл, зэсийн сульфатын (CuSO4) электролизийн явцад эерэг цэнэгтэй зэсийн Cu2+ катионууд сөрөг цэнэгтэй катод руу шилжиж, дутуу цэнэгийг хүлээн авч, электродын гадаргуу дээр тогтсон саармаг зэсийн атомууд болж хувирдаг. Гидроксил бүлэг -OH нь анод дахь электронуудаа өгөх ба үүний үр дүнд хүчилтөрөгч ялгарах болно. Эерэг цэнэгтэй H+ устөрөгчийн катионууд ба сөрөг цэнэгтэй SO42- анионууд уусмалд үлдэнэ.

Цахилгаан гүйдлийн химийн нөлөөг үйлдвэрлэлд, жишээлбэл, усыг түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд (устөрөгч ба хүчилтөрөгч) задлахад ашигладаг. Түүнчлэн электролиз нь зарим металлыг цэвэр хэлбэрээр авах боломжийг олгодог. Электролизийн тусламжтайгаар гадаргуу дээр тодорхой металлын нимгэн давхарга (никель, хром) бүрсэн байдаг - энэ гэх мэт.

1832 онд Майкл Фарадей электрод дээр ялгарах бодисын масс m нь электролитээр дамжсан цахилгаан цэнэг q-тай шууд пропорциональ байгааг олж мэдэв. Хэрэв I тогтмол гүйдэл электролитээр t хугацаанд дамжвал Фарадейгийн электролизийн эхний хууль хүчинтэй байна.

Энд k-ийн пропорциональ коэффициентийг тухайн бодисын цахилгаан химийн эквивалент гэнэ. Энэ нь электролитээр нэг цахилгаан цэнэг дамжих явцад ялгарах бодисын масстай тоон хувьд тэнцүү бөгөөд тухайн бодисын химийн шинж чанараас хамаарна.

Аливаа дамжуулагч (хатуу, шингэн эсвэл хий) -д цахилгаан гүйдэл байгаа тохиолдолд дамжуулагчийн эргэн тойронд соронзон орон ажиглагддаг, өөрөөр хэлбэл гүйдэл дамжуулагч нь соронзон шинж чанарыг олж авдаг.

Тиймээс, хэрэв гүйдэл урсаж буй дамжуулагч руу соронз авчирвал, жишээлбэл, соронзон луужингийн зүү хэлбэрээр сум нь дамжуулагч руу перпендикуляр эргэдэг бөгөөд хэрэв дамжуулагч нь төмрийн цөм болон ороосон бол шууд гүйдэл нь дамжуулагчаар дамжин өнгөрвөл цөм нь цахилгаан соронзон болно.

1820 онд Оерстед соронзон зүү дээрх гүйдлийн соронзон нөлөөг нээсэн бөгөөд Ампер дамжуулагчийн гүйдэлтэй соронзон харилцан үйлчлэлийн тоон хуулиудыг тогтоожээ.

Соронзон орон нь үргэлж гүйдэл, өөрөөр хэлбэл цахилгаан цэнэгийг хөдөлгөж, ялангуяа цэнэглэгдсэн хэсгүүд (электрон, ион) үүсгэдэг. Эсрэг чиглэлтэй гүйдэл нь бие биенээ түлхэж, нэг чиглэлтэй гүйдэл нь бие биенээ татдаг.

Ийм механик харилцан үйлчлэл нь гүйдлийн соронзон орны харилцан үйлчлэлийн улмаас үүсдэг, өөрөөр хэлбэл энэ нь юуны түрүүнд соронзон харилцан үйлчлэл бөгөөд зөвхөн дараа нь механик юм. Тиймээс гүйдлийн соронзон харилцан үйлчлэл нь анхдагч юм.

1831 онд Фарадей нэг хэлхээнээс өөрчлөгдөж буй соронзон орон нь өөр хэлхээнд гүйдэл үүсгэдэг болохыг тогтоожээ: үүссэн emf нь соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурдтай пропорциональ байна. Энэ нь зөвхөн цахилгаан соронзонд (жишээлбэл, үйлдвэрлэлийн салбарт) төдийгүй бүх трансформаторуудад өнөөг хүртэл ашиглагддаг гүйдлийн соронзон үйлдэл нь логик юм.

Энгийн хэлбэрээр цахилгаан гүйдлийн гэрэлтүүлэгч нөлөөг улайсгасан чийдэн дээр ажиглаж болох бөгөөд түүний спираль нь гүйдэл дамжин өнгөрч, цагаан дулаан болж, гэрэл ялгаруулдаг.

Улайсдаг чийдэнгийн хувьд гэрлийн энерги нь нийлүүлсэн цахилгааны 5 орчим хувийг эзэлдэг бөгөөд үлдсэн 95% нь дулаан болж хувирдаг.

Флюресцент чийдэн нь одоогийн энергийг илүү үр дүнтэй гэрэл болгон хувиргадаг - мөнгөн усны уур эсвэл неон гэх мэт инертийн хий дэх цахилгаан ялгаралтаас авдаг фосфорын ачаар цахилгааны 20 хүртэлх хувь нь харагдах гэрэлд хувирдаг.

Цахилгаан гүйдлийн гэрэлтүүлгийн нөлөө нь гэрэл ялгаруулах диодуудад илүү үр дүнтэй байдаг. Цахилгаан гүйдлийг p-n уулзвараар урагшлуулах үед цэнэгийн тээвэрлэгчид - электронууд ба нүхнүүд нь фотон ялгаруулалттай дахин нэгддэг (электронууд нэг энергийн түвшингээс нөгөөд шилжсэний улмаас).

Хамгийн сайн гэрэл ялгаруулагч нь GaAs, InP, ZnSe, эсвэл CdTe гэх мэт шууд завсарлагатай хагас дамжуулагчид (өөрөөр хэлбэл оптик зурвасаас зурвас руу шууд шилжих боломжийг олгодог) юм. Хагас дамжуулагчийн найрлагыг өөрчилснөөр хэт ягаан туяанаас (GaN) дунд хэт улаан туяа (PbS) хүртэлх бүх боломжит долгионы уртад зориулж LED үүсгэх боломжтой. Гэрлийн эх үүсвэр болох LED-ийн үр ашиг дунджаар 50% хүрдэг.

Дээр дурдсанчлан цахилгаан гүйдэл урсдаг дамжуулагч бүр өөрийн эргэн тойронд үүсдэг. Соронзон үйлдлийг хөдөлгөөн болгон хувиргадаг, жишээлбэл, цахилгаан мотор, соронзон өргөх төхөөрөмж, соронзон хавхлага, реле гэх мэт.

Нэг гүйдлийн нөгөөд үзүүлэх механик үйлчлэл нь Амперын хуулийг тодорхойлдог. Энэ хуулийг анх 1820 онд Андре Мари Ампер шууд гүйдлийн тухай хуульчилжээ. Үүнээс үзэхэд нэг чиглэлд урсах цахилгаан гүйдэл бүхий параллель дамжуулагчууд татагдаж, эсрэг чиглэлд няцаагддаг.

Амперын хуулийг мөн гүйдэл дамжуулагчийн жижиг сегмент дээр соронзон орон үйлчлэх хүчийг тодорхойлдог хууль гэж нэрлэдэг. Соронзон орон дахь гүйдэл бүхий дамжуулагч элемент дээр соронзон орон үйлчлэх хүч нь дамжуулагч дахь гүйдэл ба дамжуулагчийн уртын элемент ба соронзон индукцийн вектор үржвэртэй шууд пропорциональ байна.

Энэ нь ротор нь M эргүүлэх момент бүхий статорын гадаад соронзон орон руу чиглэсэн гүйдэл бүхий хүрээний үүргийг гүйцэтгэдэг энэ зарчим дээр суурилдаг.

1. Цахилгаан гүйдлийн соронзон нөлөө юу вэ? Хариултаа тайлбарлана уу.

Хоёр дахь төрлийн дамжуулагчаар дамжин өнгөрөх цахилгаан гүйдэл нь эдгээр утаснуудын эргэн тойронд соронзон орон үүсгэх чадвар

2. Луужин соронзны туйлыг хэрхэн тодорхойлох вэ? Хариултаа тайлбарлана уу.

Сумны хойд туйл нь соронзны өмнөд туйл руу, өмнөд туйл нь хойд зүгт татагддаг.

3. Сансар огторгуйд соронзон орон байгааг хэрхэн тодорхойлох вэ? Хариултаа тайлбарлана уу.

Жишээлбэл, төмрийн үртэс ашиглах. Гүйдлийн соронзон орны нөлөөн дор төмрийн үртэс нь дамжуулагчийн эргэн тойронд санамсаргүй байдлаар биш, харин төвлөрсөн тойргийн дагуу байрладаг.

4. Дамжуулагчид гүйдэл урсаж байгаа эсэхийг луужингаар хэрхэн тодорхойлох вэ? Хариултаа тайлбарлана уу.

Хэрэв луужингийн зүү утастай перпендикуляр байвал утсанд шууд гүйдэл урсдаг.

5. Үүссэн соронзны нэг нь зөвхөн хойд туйлтай, нөгөө нь зөвхөн өмнөд туйлтай байхаар соронзыг огтолж болох уу? Хариултаа тайлбарлана уу.

Зүсэх замаар шонгуудыг бие биенээсээ салгах боломжгүй юм. Соронзон туйлууд зөвхөн хосоороо байдаг.

6. Амперметр ашиглахгүйгээр утсанд гүйдэл байгаа эсэхийг яаж мэдэх вэ?

• Утасны гүйдэлд хариу үйлдэл үзүүлэх соронзон зүү ашиглан.
• Мэдрэмтгий вольтметрийг утасны төгсгөлд холбох замаар ашиглана.

Хамгийн энгийн цахилгаан, соронзон үзэгдлүүдийг хүмүүс эрт дээр үеэс мэддэг байсан.

МЭӨ 600 жилийн тэртээ тэр бололтой. д. Грекчүүд соронз нь төмрийг татдаг, үрсэн хув нь сүрэл гэх мэт хөнгөн зүйлсийг татдаг гэдгийг мэддэг байсан. Гэсэн хэдий ч цахилгаан ба соронзон таталцлын ялгаа хараахан тодорхойгүй байсан; хоёулаа ижил шинж чанартай үзэгдэл гэж үздэг байв.

Эдгээр үзэгдлүүдийн хоорондох тодорхой ялгаа нь 1600 онд "Соронзон, соронзон биетүүд ба том соронз - Дэлхий дээр" нэртэй ном хэвлүүлсэн Английн эмч, байгалийн судлаач Уильям Гилбертийн (1544-1603) гавьяа юм. Энэ номоор цахилгаан, соронзон үзэгдлийн жинхэнэ шинжлэх ухааны судалгаа эхэлдэг. Гилберт номондоо түүний эрин үед мэдэгдэж байсан соронзны бүх шинж чанарыг тодорхойлсон бөгөөд өөрийн хийсэн маш чухал туршилтуудын үр дүнг тодорхойлсон. Тэрээр цахилгаан болон соронзон таталцлын хэд хэдэн чухал ялгааг онцлон тэмдэглэж, "цахилгаан" гэдэг үгийг нэвтрүүлсэн.

Хэдийгээр Гильбертийн дараа цахилгаан ба соронзон үзэгдлүүдийн хоорондын ялгаа нь хүн бүрт аль хэдийн маргаангүй ойлгомжтой байсан ч эдгээр үзэгдлүүд хоорондоо ямар нэгэн байдлаар нягт, салшгүй холбоотой болохыг олон баримт нотолж байна. Хамгийн их анхаарал татсан зүйл бол аянгын нөлөөн дор төмөр объектыг соронзлох, соронзон сумыг дахин соронзлох явдал байв. Францын физикч Доминик Франсуа Араго (1786-1853) "Аянга ба аянга" бүтээлдээ ийм тохиолдлыг дүрсэлсэн байдаг. “1681 оны 7-р сард далайн эргээс зуун бээрийн зайд байсан Хатан хөлөг онгоц аянгад цохиулж, шон, далбаа зэрэгт их хэмжээний хохирол учруулсан. Шөнө болоход тэр байрлалаасаа гарчээ. Усан онгоцон дээрх гурван луужингаас хоёр нь хойд зүг рүү чиглэхийн оронд өмнө зүг рүү, гурав дахь нь баруун зүг рүү чиглэж эхэлсэн оддын тухай өгүүлэв. Араго мөн байшинд аянга бууж, дотор нь хүчтэй соронзлогдсон ган хутга, сэрээ болон бусад объектыг цохисон тохиолдлыг дүрсэлжээ.

18-р зууны эхээр аянга нь үнэндээ агаараар дамждаг хүчтэй цахилгаан гүйдэл гэдгийг аль хэдийн тогтоосон; Иймд дээр дурьдсантай адил баримтууд нь цахилгаан гүйдэл бүр ямар нэгэн соронзон шинж чанартай байдаг гэдгийг харуулж магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч гүйдлийн эдгээр шинж чанаруудыг туршилтаар нээсэн бөгөөд зөвхөн 1820 онд Данийн физикч Ханс Кристиан Эрстед (1777-1851) судлах боломжтой байв.

Oersted-ийн гол туршилтыг Зураг дээр үзүүлэв. 199. Меридианы дагуу байрлах суурин утас 1-ээс дээш, өөрөөр хэлбэл хойд урд чиглэлд соронзон зүү 2 нимгэн утас дээр дүүжлэгдсэн байна (Зураг 199, а). Таны мэдэж байгаагаар сум нь хойд-өмнөд шугамын дагуу байрладаг тул утастай ойролцоогоор параллель байрладаг. Гэхдээ бид түлхүүрийг хааж, гүйдэл 1-р утсаар урсах үед бид соронзон зүү эргэлдэж, түүн рүү зөв өнцгөөр, өөрөөр хэлбэл утсанд перпендикуляр хавтгайд байрлуулахыг хичээх болно (Зураг 1). 199, б). Энэхүү үндсэн туршлагаас харахад гүйдэл бүхий дамжуулагчийг тойрсон орон зайд соронзон зүүний хөдөлгөөнийг үүсгэдэг хүчнүүд, өөрөөр хэлбэл байгалийн болон хиймэл соронзны ойролцоо ажилладаг хүчнүүдтэй төстэй байдаг. Ийм хүчийг бид цахилгаан цэнэг дээр ажилладаг хүчийг цахилгаан гэж нэрлэдэг шиг соронзон хүч гэж нэрлэх болно.

Цагаан будаа. 199. Соронзон гүйдлийн орон байгааг илрүүлсэн соронзон зүүгээр хийсэн туршилт: 1 - утас, 2 - утастай параллель дүүжлэгдсэн соронзон зүү, 3 - гальван элементийн зай, 4 - реостат, 5 - түлхүүр.

ch-д. II, бид цахилгаан хүчний үйлчлэлд илэрдэг орон зайн онцгой төлөвийг илэрхийлэхийн тулд цахилгаан орон гэсэн ойлголтыг нэвтрүүлсэн. Үүнтэй адилаар бид соронзон орныг соронзон хүчний үйлчлэлээр мэдрэгддэг орон зайн төлөв гэж нэрлэх болно. Тиймээс Oersted-ийн туршилт нь цахилгаан гүйдлийг тойрсон орон зайд соронзон хүч үүсдэг, өөрөөр хэлбэл соронзон орон үүсдэг болохыг баталж байна.

Эрстэд гайхалтай нээлт хийснийхээ дараа өөрөөсөө асуусан хамгийн эхний асуулт бол утаснуудын бодис нь гүйдлийн улмаас үүссэн соронзон оронд нөлөөлдөг үү? "Холбох утас нь хэд хэдэн утас эсвэл металл туузаас бүрдэж болно" гэж Оерстед бичжээ. Металлын шинж чанар нь магадгүй хэмжээнээс бусад тохиолдолд үр дүнг өөрчилдөггүй.

Үүнтэй ижил үр дүнд бид цагаан алт, алт, мөнгө, гууль, төмөр утас, түүнчлэн цагаан тугалга, хар тугалга, мөнгөн ус ашигласан.

Эрстед өөрийн бүх туршилтыг металлаар хийсэн, өөрөөр хэлбэл цахилгаан дамжуулалт нь электрон шинж чанартай байдаг дамжуулагчтай хийсэн. Гэхдээ метал утсыг электролит агуулсан хоолой эсвэл хийд ялгадас гарах хоолойгоор солих замаар Oersted-ийн туршилтыг хийх нь тийм ч хэцүү биш юм. Ийм туршилтуудыг бид аль хэдийн § 40-д тайлбарласан (Зураг 73) бөгөөд эдгээр тохиолдолд цахилгаан гүйдэл нь эерэг ба сөрөг ионуудын хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй боловч соронзон зүү дээрх нөлөөлөл нь ижил байна. металл дамжуулагч дахь гүйдэл. Гүйдэл гүйж буй дамжуулагчийн шинж чанараас үл хамааран дамжуулагчийн эргэн тойронд соронзон орон үргэлж үүсдэг бөгөөд түүний нөлөөн дор сум эргэлдэж, гүйдлийн чиглэлд перпендикуляр байхыг хичээдэг.

Тиймээс бид баталж чадна: ямар ч гүйдлийн эргэн тойронд соронзон орон байдаг. Цахилгаан гүйдлийн энэ хамгийн чухал шинж чанарыг бид аль хэдийн дурьдсан (§ 40), түүний бусад үйлдлүүд болох дулааны болон химийн талаар илүү дэлгэрэнгүй ярихдаа.

Цахилгаан гүйдлийн гурван шинж чанар буюу илрэлийн хамгийн онцлог нь соронзон орон үүсгэх явдал юм. Зарим дамжуулагч дахь гүйдлийн химийн нөлөөлөл - электролитүүд тохиолддог, бусад нь - металлууд - байхгүй байна. Гүйдлийн улмаас үүссэн дулаан нь дамжуулагчийн эсэргүүцэлээс хамаарч ижил гүйдлийн хувьд их эсвэл бага байж болно. Хэт дамжуулагчийн хувьд дулаан үүсгэхгүйгээр гүйдэл дамжуулах боломжтой (§ 49). Гэхдээ соронзон орон нь аливаа цахилгаан гүйдлийн салшгүй хамтрагч юм. Энэ нь тодорхой дамжуулагчийн ямар нэгэн онцгой шинж чанараас хамаардаггүй бөгөөд зөвхөн гүйдлийн хүч ба чиглэлээр тодорхойлогддог. Цахилгаан эрчим хүчний техникийн ихэнх хэрэглээ нь соронзон гүйдлийн оронтой холбоотой байдаг.

Цахилгаан хэлхээнд гүйдэл байгаа нь үргэлж ямар нэгэн үйлдлээр илэрдэг. Жишээлбэл, тодорхой ачаалал эсвэл дагалдах үзэгдлийн дор ажиллах. Тиймээс энэ нь цахилгаан гүйдлийн үйл ажиллагаа бөгөөд энэ нь тодорхой цахилгаан хэлхээнд байгаа эсэхийг илтгэнэ. Өөрөөр хэлбэл, ачаалал ажиллаж байгаа бол гүйдэл явагдана.

Цахилгаан гүйдэл нь янз бүрийн үйлдлийг үүсгэдэг гэдгийг мэддэг. Жишээлбэл, эдгээрт дулааны, химийн, соронзон, механик эсвэл гэрэл орно. Үүний зэрэгцээ цахилгаан гүйдлийн янз бүрийн үйлдэл нэгэн зэрэг илэрч болно. Энэ материал дахь бүх илрэлийн талаар бид танд илүү дэлгэрэнгүй ярих болно.

дулааны үзэгдэл

Гүйдэл дамжин өнгөрөхөд дамжуулагчийн температур нэмэгддэг нь мэдэгдэж байна. Төрөл бүрийн металл эсвэл тэдгээрийн хайлмал, хагас металл эсвэл хагас дамжуулагч, түүнчлэн электролит ба плазм нь ийм дамжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, цахилгаан гүйдэл нь нихром утсаар дамжин өнгөрөхөд хүчтэй халдаг. Энэ үзэгдлийг халаалтын төхөөрөмжид ашигладаг, тухайлбал: цахилгаан данх, бойлер, халаагуур гэх мэт. Цахилгаан нуман гагнуур нь хамгийн өндөр температураар тодорхойлогддог, тухайлбал цахилгаан нумын халаалт нь 7000 хэм хүртэл хүрч чаддаг. Энэ температурт метал бага зэрэг хайлдаг.

Гарсан дулааны хэмжээ нь энэ хэсэгт ямар хүчдэл хэрэглэсэн, мөн цахилгаан гүйдэл, хэлхээгээр дамжин өнгөрөх хугацаа зэргээс шууд хамаарна.

Гарч буй дулааны хэмжээг тооцоолохын тулд хүчдэл эсвэл гүйдлийг ашиглана. Энэ тохиолдолд цахилгаан хэлхээний эсэргүүцлийн үзүүлэлтийг мэдэх шаардлагатай, учир нь энэ нь одоогийн хязгаарлалтаас болж халаалтыг өдөөдөг. Мөн гүйдэл ба хүчдэлийг ашиглан дулааны хэмжээг тодорхойлж болно.

химийн үзэгдэл

Цахилгаан гүйдлийн химийн үйлдэл нь электролит дахь ионуудын электролиз юм. Электролизийн үед анод нь анионуудыг өөртөө, катод - катионуудыг холбодог.

Өөрөөр хэлбэл, электролизийн үед гүйдлийн эх үүсвэрийн электродууд дээр тодорхой бодисууд ялгардаг.

Нэг жишээ өгье: хоёр электродыг хүчил, шүлтлэг эсвэл давсны уусмалд буулгадаг. Үүний дараа цахилгаан хэлхээгээр гүйдэл дамждаг бөгөөд энэ нь электродуудын аль нэг дээр эерэг цэнэг, нөгөө талд нь сөрөг цэнэгийг үүсгэдэг. Уусмал дахь ионуудыг өөр цэнэгтэй электрод дээр байрлуулна.

Цахилгаан гүйдлийн химийн үйлчлэлийг үйлдвэрлэлд ашигладаг. Тиймээс энэ үзэгдлийг ашиглан усыг хүчилтөрөгч, устөрөгч болгон задалдаг. Нэмж дурдахад электролизийн тусламжтайгаар металыг цэвэр хэлбэрээр гаргаж авдаг бөгөөд гадаргууг мөн цахилгаанаар бүрсэн байдаг.

соронзон үзэгдэл

Агрегацын аль ч төлөвийн дамжуулагч дахь цахилгаан гүйдэл нь соронзон орон үүсгэдэг. Өөрөөр хэлбэл, цахилгаан гүйдэл бүхий дамжуулагч нь соронзон шинж чанартай байдаг.

Тиймээс, соронзон луужингийн зүүг цахилгаан гүйдэл урсаж буй дамжуулагч руу ойртуулах юм бол энэ нь эргэж, дамжуулагч руу перпендикуляр байр суурь эзэлнэ. Хэрэв энэ дамжуулагчийг төмрийн гол дээр ороож, түүгээр шууд гүйдэл дамжуулвал энэ цөм нь цахилгаан соронзон шинж чанарыг авах болно.

Соронзон орны мөн чанар нь үргэлж цахилгаан гүйдэл байдаг. Үүнийг тайлбарлая: хөдөлж буй цэнэгүүд (цэнэглэгдсэн бөөмс) соронзон орон үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд эсрэг чиглэлийн гүйдэл нь түлхэж, ижил чиглэлийн гүйдэл татдаг. Энэхүү харилцан үйлчлэл нь цахилгаан гүйдлийн соронзон орны соронзон ба механик харилцан үйлчлэлээр зөвтгөгддөг. Эндээс харахад гүйдлийн соронзон харилцан үйлчлэл хамгийн чухал юм.

Соронзон үйлдэл нь трансформатор, цахилгаан соронзонд ашиглагддаг.

гэрлийн үзэгдэл

Гэрлийн үйл ажиллагааны хамгийн энгийн жишээ бол улайсдаг чийдэн юм. Энэхүү гэрлийн эх үүсвэрт спираль нь цагаан дулааны төлөвт шилжих гүйдлийн тусламжтайгаар хүссэн температурын утгад хүрдэг. Ийм байдлаар гэрэл ялгардаг. Уламжлалт улайсгасан гэрлийн чийдэнгийн хувьд нийт цахилгааны ердөө таван хувь нь гэрэлд зарцуулагддаг бол арслангийн үлдсэн хэсэг нь дулаан болж хувирдаг.

Флюресцент чийдэн гэх мэт илүү орчин үеийн аналогиуд нь цахилгааныг гэрэл болгон хамгийн үр ашигтайгаар хөрвүүлдэг. Өөрөөр хэлбэл, бүх энергийн хорин хувь нь гэрлийн үндэс болдог. Фосфор нь мөнгөн усны уур эсвэл инертийн хийн ялгаралтаас үүсэх хэт ягаан туяаг хүлээн авдаг.

Гүйдлийн гэрлийн үйл ажиллагааны хамгийн үр дүнтэй хэрэгжилт нь онд тохиолддог. Pn уулзвараар дамжин өнгөрөх цахилгаан гүйдэл нь фотон ялгаруулалттай цэнэг зөөгчдийг дахин нэгтгэхийг өдөөдөг. Хамгийн сайн LED гэрлийн ялгаруулагч нь шууд завсарлагатай хагас дамжуулагч юм. Эдгээр хагас дамжуулагчийн найрлагыг өөрчилснөөр өөр өөр гэрлийн долгионы (өөр өөр урт, муж) LED-ийг бий болгох боломжтой. LED-ийн үр ашиг 50 хувьд хүрдэг.

механик үзэгдэл

Цахилгаан гүйдэл бүхий дамжуулагчийн эргэн тойронд соронзон орон үүсдэг гэдгийг санаарай. Бүх соронзон үйлдлүүд хөдөлгөөнд хувирдаг. Жишээлбэл, цахилгаан мотор, соронзон өргөх байгууламж, реле гэх мэт.

1820 онд Андре Мари Ампер нэг цахилгаан гүйдлийн нөгөө цахилгаан гүйдлийн механик үйлдлийг дүрсэлсэн "Амперийн хууль"-ийг гаргажээ.

Энэ хуулинд нэг чиглэлийн цахилгаан гүйдэл бүхий зэрэгцээ дамжуулагчид бие биедээ таталцал, эсрэг чиглэлд, харин эсрэгээр түлхэлт үүсдэг гэж заасан байдаг.

Мөн амперийн хууль нь цахилгаан гүйдэл бүхий дамжуулагчийн жижиг сегмент дээр соронзон орон үйлчлэх хүчний хэмжээг тодорхойлдог. Энэ нь цахилгаан моторын үйл ажиллагааны үндэс суурь болдог хүч юм.

Физикийн асуултын хэсэгт. 8-р анги. соронзон орон. туслагч ... зохиогчоос өгсөн өргөдөл гаргагчхамгийн сайн хариулт 1-a Цахилгаан гүйдлийн соронзон үйлдэл - хоёр дахь төрлийн дамжуулагчаар дамжин өнгөрөх цахилгаан гүйдэл нь эдгээр утаснуудын эргэн тойронд соронзон орон үүсгэх чадвар.
1-б Эерэг нь сөрөгийг татдаг 🙂
2-a Гар хэвийн байрлалаас хазайж эхэлдэг
2-б Нэртэй адил няцаах, адилгүй нэртэй татах
3-a Соронзон талбарт луужингийн зүү нь талбайн шугамтай үргэлж параллель байхаар хатуу тодорхойлогдсон байдлаар эргэлддэг. (гимлет эсвэл зүүн гарны дүрэм)
3-b Хоёр тохиолдолд төгсгөлд
4-a Та халив эсвэл богино холболт ашиглаж болно (хамгийн сайн арга биш)
4-b Хойд соронзон нь газарзүйн өмнөд хэсэгт байдаг ба эсрэгээр. Тодорхой тодорхойлолт байхгүй - тэд нүүлгэн шилжүүлэлтэнд өртдөг
5-a Дамжуулагчийг халаах
5-б Мэдээж үгүй
6 Соронзтой хув - ах нар аа?
Энэ нь үнэнд ойр, тэдний аянга "ах" болох нь тогтоогдсон. Үнэн хэрэгтээ, хувыг цахилгаанжуулах үед оч гарч, оч нь жижиг аянга юм.
Гэхдээ аянга бол аянга бөгөөд соронз үүнтэй ямар холбоотой вэ? Өмнө нь Гилбертийн "салгасан" хув, соронз хоёрыг нэгтгэсэн зүйл нь аянга байв. Хувын цахилгаан ба соронзны таталцлын хоорондын нягт холбоог харуулсан аянга цохих тухай тайлбараас гурван хэсгийг энд оруулав.
“... 1681 оны 7-р сард Түргэн хөлөг аянгад цохиулжээ. Шөнө болоход оддын байрлалын дагуу гурван луужингаас хоёр нь хойд зүг рүү чиглэхийн оронд өмнөх шигээ урагшаа чиглүүлж, гурав дахь луужингийн хойд төгсгөл нь оддын байрлал руу чиглэв. баруун.
“... 1731 оны 6-р сард Вексфилд хотын нэгэн худалдаачин өрөөнийхөө буланд хутга, сэрээ болон төмөр, гангаар хийсэн бусад зүйлсээр дүүргэсэн том хайрцгийг байрлуулжээ ... Хайрцаг байсан энэ булангаар яг л аянга байшинд орж ирэв. зогсож, түүнийг эвдэж, дотор нь байсан бүх зүйлийг тараав. Эдгээр сэрээ, хутганууд ... маш их соронзлогдсон байсан ... "
“... Медведково тосгонд хүчтэй аадар бороо оров; тариачид аянга хэрхэн хутга цохиж байгааг харсан, аадар борооны дараа хутга нь төмөр хадаас татаж эхлэв ... "
Аянга цохих, соронзлох тэнхлэг, сэрээ, хутга, бусад ган биетүүд, луужингийн зүүг соронзгүйжүүлэх эсвэл дахин соронзлох нь маш олон удаа ажиглагддаг байсан тул эрдэмтэд цахилгаан оч ба соронзлолын хоорондын холбоог хайж эхлэв. Гэхдээ төмрийн саваагаар гүйдэл гүйх нь ч, Лейдений савнаас оч цацах нь ч мэдэгдэхүйц үр дүнд хүрээгүй - төмрийг соронзоогүй байсан ч орчин үеийн нарийн багажууд үүнийг мэдрэх байх.
Луужингийн зүү Трент хотын физикч Ромагносигийн туршилтын явцад луужингаа цахилгаан батерейнд ойртуулах үед бага зэрэг хазайжээ. Дараа нь зөвхөн хүчдэлийн баганаар гүйдэл урсах үед л. Гэвч Ромагноси дараа нь луужингийн зүүний ийм үйлдлийн шалтгааныг ойлгосонгүй.
Цахилгаан ба соронзон хоёрын холбоог олж илрүүлэх нэр төрийн хэрэг Данийн физикч Ханс Кристиан Эрстед (1777-1851), тэр ч байтугай санамсаргүй тохиолдсон юм. 1820 оны 2-р сарын 15-нд болсон, ийм л байсан. Тэр өдөр Оерстед Копенгагены их сургуулийн оюутнуудад физикийн тухай лекц уншиж байв. Уг лекц нь гүйдлийн дулааны эффект, өөрөөр хэлбэл цахилгаан гүйдэл дамждаг дамжуулагчийг халаахад зориулагдсан болно. Одоо энэ үзэгдлийг байнга ашигладаг - цахилгаан зуух, индүү, бойлер, тэр ч байтугай цахилгаан чийдэн, спираль нь гүйдлийн улмаас цагаан халуун байдаг. Эрстэдийн үед дамжуулагчийг гүйдлээр халаах нь шинэ бөгөөд сонирхолтой үзэгдэл гэж тооцогддог байв.
6-b Цөмийг оруулна