Магнит өрісі энергиясы және энергия тығыздығы

Электр тiзбегiн ток көзiне қосқан кезде контурдағы токтың мәнi нөлден бастап артып, өзiнiң қандай да бiр I – ге тең тұрақты мәнiне жеткенше, токтың осы өзгерiсiнен пайда болатын өздiк индукция ЭҚК-iн жеңуге қарсы жұмыс жасалынуы тиiс. Энергияның сақталу заңына сәйкес бұл жасалынған жұмыс энергияның басқа түрiне, яғни осы тұйық контурдың магнит өрiсiнiң энергиясына айналады. S- катушканың көлденең қимасының ауданы, ℓ-катушканың ұзындығы. Ал S·ℓ=V катушканың көлемi екенiн ескерсек, онда энергия тығыздығының, яғни көлем бiрлiгiндегi энергияның мәнi үшiн мынадай өрнектi аламыз: 2.Жартылай ыдырау периоды T1/2 – берілген радиоактивтік үлгінің ядроларының тең жартысы ыдырап үлгіретін уақыт. Жартылай ыдырау периоды ыдырау тұрақтысымен T1/2 = ln2/λ қатынасымен байланысқан. Барлық ыдыраулар кезінде электр заряды, импульс, импульс моменті, энергия-масса және нуклондар саны сақталады.

Және γ-сәуле шығару.

Альфа-сәуле шығару — ядролық реакторлардың жұмыс процесінде, ядролық жарылыста пайда болатын немесе ядролық зарядтардың құрамына кіретін радиоактивті изотоптардың ыдырау барысында ядролардың гелий атомдарын (альфа-бөлшектер) шығаруы. Альфа-сәуленің өткіш қабілеті аз.

Бета-сәуле шығару — радиоактивтік изотоптардың бета-ыдырау кезінде атомдық ядролармен шығарылатын электрондар немесе позитрондар (бета-бөлшектер) ағыны. Бета сәулеленген изотоптардың көп мөлшері ядролық жарылыс кезінде пайда болады. Бета-бөлшектердің ену қабілеттері бірнеше миллиметрден аспайды.

Гамма-сәуле шығару (орыс. Гамма-излучение) — ядролық жарылыс кезінде түзілетін, кемінде 1010 метр ұзын толқынды электрмагниттік иондалған сәулелену, ядролык атомдардың энергиялық жағдайының өзгеруі, ядролықка айналу және бөлшектердің аннигиляциясы. Ол өткір радиация құрайтындардын бірі болып табылады. Заттардың қалың қабатының арасынан өтіп кете алады.

Ығысу ережесі -Ядро, өзінің электр зарядын бір заряд бірлігіне өзгертуі, яғни нейтронның протонға немесе протонның нейтронға айналуы арқылы тосын ыдырайды. Осы процесс ядродан электронның немесе позитронның ұшып шығуымен қабаттаса өтеді, оны бета-ыдырау дейді.

Альфа ыдырау - . Бетта ыдырау - Гамма ыдырау -

Билет №28

1. Құйынды электр өрісі.Ығысу тоғы. Холл эффектісі

2. Радиоактивті ыдырау заңы

1831 жылы Фарадей ашқан электромагниттік индукция құбылысын терең зерттей отырып Максвелл мынадай қорытындыға келді: магнит өрісінің кез келген өзгерісі қоршаған кеңістікте қуйынды электр өрісін туғызады.
Фарадей тәжірибелеріндегі тұйықталған өткізгіште индукциялық ЭҚК-ін тудыратын осы құйынды электр өрісі екен. Бұл құбылыстың ерекшелігі сол, құйынды электр өрісі тек өткізгіште ғана емес (ол өрістің бар-жоғын көрсететін қосымша құрал), бос кеңістікте де пайда бола алады. Кеңістіктің кез келген нүктелеріндегі магнит өрісі индукциясының өзгерісі кезінде құйынды электр өрісі туындайды. Тұйық күштiк сызықтары бар өрiстердi құйынды өрiстер деп атайды.Магнит өрiсi құйынды өрiс болып табылады.

Ығысу тогы. Максвелл теңдеулерінің жүйесі. Конденсаторды тұрақты ток кқзіне қосса, ол арқылы ток жүрмейді, себебі тізбек тұйықталмаған. Ал егер конденсаторды айнымалы ток көзіне қоссақ, онда конденсаторға тізбектей қосылған амперметр токтың бар екенін көрсетеді. Айнымалы ток тізбегіне қосылған конденсатор астарларының арасында ток тасымалдаушы бөлшектердің жоқтығына қарамастан сымдардағы электрондар қозғалысымен сипатталатын өткізгіштік ток конденсатор астарларының арасында табиғаты өткізгіштік токтан басқа токпен жалғасады, сөйтіп тізбек тұйықталып, ол арқылы ток жүреді, яғни конденсатор астарларының арасында заряд тасымалданбайтындығына қарамастан, олардың арасында заряд алмасу процесі жүреді. Осы процесті ығысу тогы д.а. Айнымалы ток көзіне қосылған конденсатор астарларының арасында айнымалы электр өрісі туады. Бұл өрістің кернеулігінің лездік мәні ; ал ығысу векторының шамасы D= екенін көреміз. Ығысу тогы тығыздығы мен өткізгіштік ток сияқты ығысу тогы да магнит өрісін тудырады. Сымдардағы өткізгіштік ток конденсатор астарларының арасында ығысу тогымен жалғасады.

Тогы бар өткізгіштердің немесе жартылай өткізгіштердің магнит өрісінде қозғалысы кезінде өткізгіште электр өрісінің тууы Холл эффектісі деп аталады. Холл эффектісі ток тасушыларға Лоренц күшінің әсер етуі салдарынан пайда болады. Магнит индукциясы магнит өрісінде тығыздығы -ға тең ток жүріп тұрған өткізгіш кернеулігі

-ға тең электр өрісін тудырады,

мұндағы - Холл тұрақтысы.