☰ Mundarija · Fizika

Magnit maydon energiyasi

Darslar 10 · 1 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 11-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2018
10

Magnit maydon energiyasi

Darslik: 35–38-betlar
MaqsadTokli g‘altak magnit maydonining energiyasini W = L·I²/2 formulasi bilan hisoblash va uning fizik ma’nosini tushuntirish.
Yangi so‘zlar
magnit maydon energiyasi · magnetic field energyelektromagnit · electromagnetenergiyaning saqlanishi · conservation of energyinduktivlik · inductance
Tushuntirish

Tokli g‘altak atrofidagi magnit maydon energiyaga ega: tokni nol qiymatdan I gacha oshirishda manba o‘zinduksiya EYuK ga qarshi ish bajaradi va bu ish maydon energiyasi sifatida to‘planadi. Oqim Φ = L·I tokka proporsional bo‘lgani uchun Φ(I) grafigi to‘g‘ri chiziq, bajarilgan ish esa uning ostidagi uchburchak yuziga teng: A = I·Φ/2. Demak, W = I·Φ/2 = L·I²/2: energiya induktivlikka to‘g‘ri va tok kuchining kvadratiga proporsional. Tok 2 marta ortsa, energiya 4 marta ortadi; L ning o‘rni mexanikadagi massa, I ning o‘rni tezlik, shuning uchun W = LI²/2 kinetik energiya mυ²/2 ga o‘xshaydi. Tok uzilganda bu energiya yo‘qolmaydi: u o‘zinduksiya toki yoki uchqun issiqligi va nurlanishi sifatida ajraladi. Ferromagnit o‘zakli g‘altakda L katta, shuning uchun bir xil tokda energiya ham katta; elektromagnit kranlar yuklarni ko‘tarishda shu maydon kuchidan foydalanadi.

Namunalar
Induktivligi 0,4 H bo‘lgan g‘altakdan 3 A tok o‘tmoqda. W = L·I²/2 = 0,4·9/2 = 1,8 J. Tok 6 A bo‘lsa, W = 0,4·36/2 = 7,2 J (4 marta ko‘p).
Magnit oqimi 0,12 Wb bo‘lgan g‘altakdan 5 A tok o‘tmoqda. W = I·Φ/2 = 5·0,12/2 = 0,3 J. Induktivlik L = Φ/I = 0,024 H = 24 mH.
Sinfda faoliyat

Daftarda L–I jadvalini tuzing: L = 2 H uchun I = 1, 2, 3, 4 A bo‘lganda W ni hisoblang va W ning I dan bog‘liqligi grafigini chizing (parabola). Haqiqiy tajribada katta induktivli g‘altakni ulash-uzishni faqat mutaxassis o‘tkazadi: uzilishda yuqori kuchlanish va uchqun paydo bo‘lishi mumkin.

Mashq
1
Magnit maydon energiyasi formulasi qanday?
2
L = 20 mH, I = 3 A. W necha mJ?
3
W = 90 mJ, I = 3 A. Induktivlik necha mH?
4
Tok 3 marta orttirilsa, magnit maydon energiyasi necha marta o‘zgaradi va nima uchun?