EcoAkme
4.2-MA'RUZA · INDUKSIYA

Elektromagnit induksiya

Faradey tajribasi va qonunidan Lens qoidasigacha — hamda magnit maydonning tirik organizmlarga ta'siri, MRI, magnetoterapiya va elektromagnit ekologik xavfsizlik.

Ma'ruzalar
MA'RUZA REJASI

Reja

  1. 01Elektromagnit induksiya hodisasi
  2. 02Induksiya EYK va induksiyaviy elektr maydon
  3. 03Elektromagnit induksiya qonuni (Faradey)
  4. 04Lens qoidasi
  5. 05Magnit maydonning tirik organizmlarga ta'siri
  6. 06Elektromagnit ekologik xavfsizlik

1. Elektromagnit induksiya hodisasi

1820-yilda Ersted tokning magnit ta'sirini kashf qilgach, ingliz olimi Maykl Faradey teskari masalani — magnit maydon yordamida tok hosil qilishni o'ziga maqsad qildi va 10 yildan ortiq mehnatdan so'ng 1831-yilda niyatiga erishdi. U g'altak va galvanometrni ketma-ket ulab berk zanjir hosil qildi: g'altak ichiga doimiy magnit kiritilayotganda yoki chiqarilayotganda galvanometr strelkasi og'adi — g'altakda tok paydo bo'ladi; magnit tinch tursa esa tok yo'q.

Faradey xulosasi: berk konturda induksion tok faqat kontur bilan chegaralangan sirt orqali o'tayotgan magnit oqimi o'zgarganda yuzaga keladi va faqat oqim o'zgarib turgan vaqt davomida mavjud bo'ladi.

2. Induksiya EYK va Faradey qonuni

Konturda tok uzoq mavjud bo'lishi uchun elektr yurituvchi kuch (EYK) manbai kerak. Magnit oqimining o'zgarishi natijasida hosil bo'lgan EYK induksion tokni vujudga keltiruvchi manba vazifasini bajaradi. Faradey–Maksvell qonuniga ko'ra, berk konturda hosil bo'lgan induksion EYK son qiymati jihatidan magnit oqimining o'zgarish tezligiga teng va ishorasi jihatidan qarama-qarshi:

εi=−dΦdt\varepsilon_i = -\dfrac{d\Phi}{dt}
(1)

Agar kontur N ta o'ramdan iborat bo'lsa:

εi=−N dΦdt\varepsilon_i = -N\,\dfrac{d\Phi}{dt}
(2)

XBSda induksion EYK birligi — volt (V). Manfiy ishora induksion tok yo'nalishi bilan bog'liq va Lens qoidasi orqali tushuntiriladi.

3. Lens qoidasi

Rus olimi X. Lens induksion tok yo'nalishini aniqlash uchun tajriba o'tkazdi: butun va kesik alyuminiy halqalarni ipga osdi. Magnit butun halqaga yaqinlashtirilsa, unda induksion tok o'z magnit maydonini hosil qilib, magnitning yaqinlashishiga qarshilik ko'rsatadi va undan qochadi; uzoqlashtirilsa esa halqa magnitga ergashadi. Kesik halqada (kontur berk emas) induksion tok umuman yuzaga kelmaydi.

Lens qoidasi: berk konturda hosil bo'lgan induksion tok shunday yo'nalishga ega bo'ladiki, u o'z magnit maydoni bilan o'zini vujudga keltirayotgan magnit oqimining o'zgarishiga qarshilik ko'rsatadi. Bu — energiyaning saqlanish qonunining induksiya hodisasidagi ko'rinishi.

FIZIKA × BIOLOGIYA

4. Magnit maydonning tirik organizmlarga ta'siri

Har bir tirik organizm elektr zaryadli hujayralardan tashkil topgan. Hujayra membranalari orqali ionlar (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻) harakati juda kichik bioelektrik toklarni, ular esa zaif magnit maydonlarni yuzaga keltiradi. Biologik tizimlarning magnit maydonga sezgirligi biomagnitizm deb ataladi. Ta'sirning darajasi maydon kuchlanganligi, chastotasi va davomiyligiga bog'liq: zaif maydonlar zarar keltirmaydi, kuchli yoki uzoq muddatli maydonlar esa ayrim jarayonlarga ta'sir qilishi mumkin.

Tibbiyotda foydasi

Nazorat ostidagi maydonlar qon aylanishini yaxshilash, yallig'lanish va og'riqni kamaytirish, suyaklarning bitishini tezlashtirishda qo'llanadi. MRI — ionlashtiruvchi nurlanishsiz yumshoq to'qimalarni aniq tasvirlaydi; magnetoterapiya — past chastotali maydonlar bilan travmatologiya va reabilitatsiyada ishlatiladi.

Salbiy ta'sirlari

Yuqori intensivlikdagi maydonga uzoq ta'sir bosh og'rig'i, bosh aylanishi, tez charchash, uyqu buzilishi va diqqat pasayishiga sabab bo'lishi mumkin. Yurak stimulyatori yoki metall implantli shaxslar kuchli maydonli muhitlarda ehtiyot choralariga rioya qilishlari zarur.

Ko'plab hayvonlar Yer magnit maydonidan navigatsiya uchun foydalanadi — magnetoresepsiya: ko'chib yuruvchi qushlar, dengiz toshbaqalari, losos baliqlari, asalarilar va ayrim bakteriyalar shular jumlasidan.

5. Elektromagnit ekologik xavfsizlik

Sanoat va maishiy elektr qurilmalarining ko'payishi elektromagnit maydonlar bilan bog'liq ekologik omillarga e'tiborni kuchaytirmoqda. Asosiy manbalar:

Elektr uzatish liniyalariTransformator podstansiyalariElektr dvigatellariMaishiy elektr jihozlariMobil aloqa bazaviy stansiyalari
01Sanitariya me'yorlariga rioya qilish
02Elektromagnit maydon darajasini muntazam nazorat qilish
03Yuqori kuchlanishli obyektlardan xavfsiz masofani saqlash
04Zamonaviy himoya texnologiyalarini qo'llash

Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti (WHO) va Radiatsiyadan himoyalanish bo'yicha xalqaro komissiya (ICNIRP) elektromagnit maydonlarning xavfsiz darajalari bo'yicha tavsiyalar ishlab chiqqan. Kelajakda magnit levitatsiyali transport (Maglev), bioelektronika, nishonli dori yetkazish va spintronika kabi yo'nalishlar magnit hodisalarni ekologik hamda texnologik jihatdan xavfsiz qo'llashni talab qiladi.

Asosiy xulosa

Faradeyning elektromagnit induksiyasi butun zamonaviy energetikaning — generator va transformatorlarning — asosidir. Ayni paytda magnit maydon tirik organizmlar bilan o'zaro ta'sirlashadi: uni tibbiyotda ongli qo'llash va sanoat maydonlarini ekologik me'yorlarda nazorat qilish bo'lajak mutaxassisning ilmiy dunyoqarashi va ekologik mas'uliyatini bir vaqtda talab qiladi.

Amaliyotga o'tamiz

Bilimlaringizni interaktiv topshiriqlarda mustahkamlang va virtual laboratoriyalarda sinab ko'ring.

TopshiriqlarLaboratoriya

Bilimingizni sinab ko'ring

Ushbu ma'ruza bo'yicha 10 ta savol — osondan murakkabga. Testni yakunlaganingizda natijangiz (foiz va ball) ko'rsatiladi.

Testni boshlash