Зара индукция құбылысы

Катар орналаскан екі контурлардың біріндегі ток өзгерген кезде, екіншісі Өзара индукция құбылысы тесіп өтетін магнит ағыны өзгереді, яғни индукцияланған электр козғаушы күші пайда болады. Осы құбылысты өзара индукция құбылысы деп атайды (8.6.1.-сурет). Екі контурдағы токтар бір мезгілде өзгерген кезде де оларда өзара индукция құбылысы байқалады. Бірінші контурмен қамтылған токтардың магнит өрісі ағындары және , ал екінші контурмен қамтылатын және токтардың магнит өрісі ағындары болсын. Әрбір контурмен қамтылатын толық магнит ағындары

(8.6.1)

I

(8.6.1-сурет)

Егер бірінші және екінші контурлардың индуктивтіліктерін деп белгілесек,

(8.6.2)

Екінші контур үшін

(8.6.4)

Мұндағы екі контурдың өзара индуктивтілігі деп аталады. Бұл шама контурлардың өлшемдеріне және олардың өзара қалай орналасқандығына байланысты болғандықтан

(8.6.5)

Олай болса, бірінші және екінші контурлардағы пайда болатын индукциялық электр қозғаушы күштер

(8.6.6)

Ткізгіштердегі электростатикалық өріс

Ткізгіштер деп құрамында еркін зарядтар бар ортаны айтады. Мысалы, металдар. Өткізгішті сыртқы электр өрісіне орналасытрса, электр өрісі тарапынан әсер ететін күштің әсерінен өткізгіштің еркін зарядтары қозғалысқа келіп, өткізгіштің беткі қабатына таралады, ал еркін зарядтар кеткен бет жағы еркін зарядтың таңбасына қарама-қарсы зарядталады. Өте азуақыт аралығында ығысқан зарядтардың тудыратын электр өрісінің (сыртқы өріске қарсы) шамасы сыртқы өріске тең болған кезде, зарядтардың тоқталады жіне өткізгіштің ішіндегі өріс нөлге тең болады. Ал өткізгіш маңындағы өріс сыртқы өріспен ығысқан зарядтар тудыратын өрістің қосындысымен анықталады. Егер өткізгіш заряталған болса, толық сыртқы өріс пен өткізгішке берілген зарядтар өрісінің өосындысынан тұрады.

Кирхгоф ережелері

Көлденең қималарының шамалары өте аз өткізгіштерден тұратын және олардың кез келген көлденең қимасындағы ток тығыздығының бағыты мен шамасын тұрақты деп есептеуге болатын электрлік тізбекті сызыкты (квазисызыкты) тізбек деп атайды. Егер электрлік тізбек оңашалынған бip ғана контурдан тұратын болса, ол тұйык тізбек үшін Ом заңын қолданса жеткілікті (6.4.6.1-суретке кара).

Практикада электрлік тізбек тармакталған болады және бірнеше тұйық контурлардан тұрады (4.8.1-сурет). Тармақталған тізбектің екіден көп токтар түйісетін нүктесі түйін деп аталады.

6.4.8.1-сурет

Суреттегі тізбектің екі (2, 3) түйіні, үш тұйық контуры (1–2–3, 2–4–3, 1–2–4) бар. Бес ток көздерінің электр козғаушы күштері . Схемада - активті кедергілер.

Тармакталған күрделі тізбектерді есептеуді жеңілдету үшін Г.Кирхгоф 1845 жылы екі ереже ұсынды. Бірінші ереже бойынша, түйінде тоғысатын токтар күштердің алгебралық қосындысы нөлге тең болуы керек:

(6.4.8.1)

Осы сияқты теңдеулердің саны тізбектегі түйіндер санынан бipгe кем болуы керек. Бұл тұжырым зарядтардың сақталу заңының салдары болып табылады, ceбeбi түйінге кірген зарядтың шамасы одан шыққан зарядтың шамасына тең болуы керек. Kepiciншe жағдайда, түйінде зарядтың көбеюі, болмаса онда зарядтың кемуі байқалуға тиістi, яғни ток тұрақты болмас еді. Бip ескеретін жағдай: түйінге қарай бағытталған токтарды оң (теріс) деп есептелсе, түйіннен шығатын токтар тepic (оң) деп есептелуі керек.

Екінші ереже бойынша, тармақталған тізбекке кіретін тұйық контур кедергілеріндегі кернеулер түсулерінің алгебралық қосындысы осы контурдағы электр козғаушы күштерінің алгебралық қосындысына тең болуы керек:

(6.4.8.2)

Бұл ереже тізбектің біртекті емес бөлігі үшін Ом заңының салдары болып табылады. Шынында, 1-2-3 контур бөліктері үшін (6.4.8.1-сурет):

,

(6.4.8.3)

,

Осы өрнектерді бip-бipiнe қосқан кезде потенциалдар қысқарып кетеді де (6.4.8.2) өрнекті аламыз.