Daxil olQeydiyyatdan keç
Qeydiyyat

Elektromaqnit induksiyası

FizikaElektrodinamika

Dərsin mətni
Elektrodinamika · Mövzu 20 / 27

Elektromaqnit induksiyası

Bu dərsi bir şagirdin hekayəsi ilə keçəcəyik: o, elm festivalına “Elektrik haradan gəlir?” stendi hazırlayır. Fizika kabinetindəki maqnit və sarğacdan velosiped dinamosuna və relslər üzərində sürüşən çubuğa qədər hər addımda maqnit selinin dəyişməsinin necə elektrik yaratdığını görəcək, sonra DİM tapşırıqlarını həll edəcəyik.

≈ 50 dəqiqə5 fəsil8 DİM tapşırığı11-ci sinif materialı

Bu dərsdən sonra bacaracaqsan

  • maqnit selini Φ = BS cos α düsturu ilə hesablamağı və onun vahidlərini (Vb = Tl·m² = V·san = Hn·A) tanımağı;
  • Faradey qanunu ilə induksiya EHQ-sini, cərəyanı və keçən yükü tapmağı;
  • Φ(t) qrafikindən və ya düsturundan ε(t) qrafikini qurmağı;
  • Lens qaydası ilə induksiya cərəyanının istiqamətini müəyyən etməyi;
  • hərəkət edən naqildə EHQ-ni ε = Bvl sin α ilə hesablamağı.

Başlamazdan əvvəl xatırla

  • Maqnit induksiyası B (Tl) və sahə xətləri; maqnitin N və S qütbləri.
  • Ohm qanunu: I = U/R; yük q = I·t.
  • Lorens və Amper qüvvələri (əvvəlki dərs).
  • Törəmə: (kt + b)′ = k, (b)′ = 0.

Mündəricat

  1. GirişSituasiya: batareyasız cərəyanhekayə və təxmin
  2. Fəsil 1Maqnit seliΦ = BS cos α, veber
  3. Fəsil 2Elektromaqnit induksiya qanunuεᵢ = −NΔΦ/Δt · laboratoriya · DİM 07.06.2026
  4. Fəsil 3Lens qaydası: induksiya cərəyanının istiqamətiLens qaydası, enerjinin saxlanması
  5. Fəsil 4Qrafiklər, induksiya cərəyanı və keçən yükε = −Φ′(t), q = NΔΦ/R · DİM 07.06.2026
  6. Fəsil 5Hərəkət edən naqildə induksiya EHQ-siε = Bvl sin α, sağ əl qaydası · DİM 12.07.2026
  7. Məşqİmtahan tapşırıqları ilə məşq3 DİM tapşırığı: cavab və rəsmi izah
  8. YekunYadda saxlaqısa xülasə və tipik səhvlər
  9. YekunMüstəqil iş6 tapşırıq, asandan çətinə
Giriş

Situasiya: batareyasız cərəyan

Hekayə

11-ci sinif şagirdi məktəbin elm festivalına “Elektrik haradan gəlir?” adlı stend hazırlayır. Fizika kabinetində müəllim ona sadə bir təcrübə göstərir: yaşıl sarğac naqillərlə qalvanometrə birləşdirilib, dövrədə heç bir cərəyan mənbəyi yoxdur.

Müəllim çubuq maqniti sarğaca daxil edir — əqrəb sola meyil edir. Maqniti çıxarır — əqrəb sağa meyil edir. Niyə batareyasız dövrədə cərəyan yaranır və əqrəbin nə qədər meyil edəcəyi nədən asılıdır?

Maqnit sarğaca girir və çıxır; qalvanometrin əqrəbinə bax.Əvvəlcə təxmin et

Müəllim maqniti sarğacın içində saxlayıb tərpətmir. Sənin fikrincə, bu zaman qalvanometrin əqrəbi nə göstərəcək? Cavabını 2-ci fəsildə yoxlayacağıq.

Fəsil 1

Maqnit seli

Təcrübədə maqnit sarğaca yaxınlaşanda sarğacın sarğılarından “keçən” maqnit sahəsi artır. Bu “keçən sahəni” ölçmək üçün fizikada xüsusi kəmiyyət var — maqnit seli. Onu sahə xətlərinin konturdan keçən “selinə” bənzətmək olar: sahə nə qədər güclü, kontur nə qədər böyük və sahəyə nə qədər “üzü” çevrilibsə, sel o qədər böyükdür.

Tərif

Sahəsi S olan yastı konturdan keçən maqnit seliΦ = B·S·cos α-dir. Burada B — maqnit induksiyası, α — B vektoru ilə konturun müstəvisinə çəkilmiş normal (perpendikulyar) n arasındakı bucaqdır. Maqnit selinin vahidi veberdir: 1 Vb = 1 Tl·1 m².

Animasiya · fırlanan çərçivədən keçən selÇərçivə fırlandıqca normal ilə B arasındakı α bucağı dəyişir. Sağdakı ekranda çərçivənin kölgəsi — onun sahəyə perpendikulyar “effektiv” sahəsi S·cos α-dır.

Animasiyaya diqqət et: çərçivə sahəyə “üzü” ilə dayananda (α = 0°) sel maksimumdur, çərçivə sahə xətlərinə paralel olanda (α = 90°) heç bir xətt onu kəsmir və Φ = 0. α bucağı 90°-ni keçəndə sahə xətləri çərçivəni “arxa üzündən” keçir və sel mənfi olur. Deməli, seli üç yolla dəyişmək olar: B-ni, S-i və ya α bucağını dəyişməklə.

Nümunə 1

Tərəfi 20 sm olan kvadrat çərçivə induksiyası 0,5 Tl olan bircins maqnit sahəsindədir. Çərçivənin müstəvisi sahə xətləri ilə 30° bucaq əmələ gətirir. Çərçivədən keçən maqnit selini tapın.

  1. Sahə: S = 0,2 m · 0,2 m = 0,04 m².
  2. Düsturdakı α B ilə normal arasındakı bucaqdır: α = 90° − 30° = 60°.Niyə belədir?

    Normal müstəviyə perpendikulyardır; müstəvi ilə xətlər arasındakı 30° bucaq normal ilə xətlər arasında 60° verir. Bu, ən çox edilən səhvdir.

  3. Φ = B·S·cos α = 0,5 · 0,04 · 0,5 = 0,01 Vb.
  4. Cavab: 0,01 Vb = 10 mVb.

Sarğacda N sayda eyni sarğı var. Hər sarğıdan Φ₁ seli keçirsə, bütün sarğacla “ilişən” sel NΦ₁ olur. Sarğacın öz cərəyanı I da maqnit sahəsi yaradır və onun öz seli cərəyanla mütənasibdir: Φ = L·I; burada L — sarğacın induktivliyidir (vahidi henri, Hn). Buradan 1 Vb = 1 Hn·A alınır. İnduktivliyi növbəti dərsdə (öz-özünə induksiya) ətraflı öyrənəcəksən.

Özün yoxla

Sahəsi 50 sm² olan halqa induksiyası 0,4 Tl olan sahədə yerləşib; sahə xətləri halqanın müstəvisinə perpendikulyardır. Maqnit selini millivebərlə (mVb) tapın.

50 sm² = 0,005 m²; xətlər müstəviyə perpendikulyardırsa, normal ilə bucaq 0°-dir.

Fəsil 2

Elektromaqnit induksiya qanunu

Hekayə

Axşam şagird qarajda velosipedini yoxlayır. Arxa təkəri dayaq üzərində qaldırıb pedalı əllə fırladır. Təkərə kiçik dinamo söykənib: onun içində maqnit fırlanır, yanında isə 300 sarğıdan ibarət sarğac var. Dinamo fənəri yandırır.

Pedalı yavaş fırladanda maqnit saniyədə 25 dövr edir və fənər zəif yanır; iki dəfə tez fırladanda (50 dövr/san) fənər xeyli parlaq olur. Hər sarğıdan keçən maksimal sel 0,1 mVb-dir. Şagird soruşur: sarğac eyni, maqnit eyni — bəs fənərə verilən orta EHQ nə qədərdir və niyə sürətlə artır?

Təkər əvvəl yavaş, sonra iki dəfə tez fırlanır; fənərin işığına bax.

Kabinetdəki təcrübəni modelə çevirək. Aşağıdakı laboratoriyada maqnit sarğaca daxil olur, dayanır və çıxır. Qrafiklərdə bir sarğıdan keçən sel Φ₁ və yaranan EHQ ε zamanla çəkilir. Maqnitin sürətini və sarğıların sayını dəyiş, əqrəbin və ε qrafikinin necə dəyişdiyinə bax.

Laboratoriya · maqnit, sarğac və qalvanometrAnimasiya · sürət və sarğı sayımaqnitin sürəti v, sm/san15sarğıların sayı N200Ən böyük EHQ: |ε|max = 0,43 V. N-i və ya v-ni 2 dəfə artır — |ε|max da 2 dəfə artır.Model: Φ₁ maqnitin yerindən asılıdır; ε isə Φ₁-in dəyişmə sürəti ilə mütənasibdir. Maqnit dayananda (Φ₁ maksimum olsa da) ε = 0.

Model göstərir: EHQ maqnit selinin özündən yox, onun dəyişmə sürətindən asılıdır. Bu qanunu 1831-ci ildə M. Faradey təcrübə ilə kəşf edib.

Faradeyin elektromaqnit induksiya qanunu

Qapalı konturda yaranan induksiya EHQ-si konturla hüdudlanmış səthdən keçən maqnit selinin dəyişmə sürətinə bərabərdir və əks işarə ilə götürülür. N sarğılı sarğacda EHQ N dəfə böyükdür. Konturda yaranan cərəyan induksiya cərəyanı adlanır: Iᵢ = εᵢ/R.

εᵢ = −ΔΦ/Δt,   εᵢ = −N·ΔΦ₁/Δt

Hekayə

Kabinetə qayıdaq. Maqnit sarğacın içində dayananda sel böyükdür, amma dəyişmir: ΔΦ = 0, deməli εᵢ = 0 və əqrəb sıfırdadır. Əqrəb yalnız maqnit hərəkət edəndə meyil edir: daxil edəndə sel artır, çıxaranda azalır — ona görə meyil istiqaməti əksinə olur.

Hekayə

İndi dinamo. Maqnit yarım dövr edəndə sarğıdan keçən sel +0,1 mVb-dən −0,1 mVb-ə dəyişir: ΔΦ₁ = 0,2 mVb. Saniyədə 25 dövrdə yarım dövr Δt = 0,02 san çəkir, orta EHQ: ε = 300 · 0,2·10⁻³ / 0,02 = 3 V. Saniyədə 50 dövrdə eyni dəyişmə iki dəfə qısa vaxtda (0,01 san) baş verir və ε = 6 V olur. Sel eynidir — dəyişmə sürəti iki dəfə artıb, ona görə fənər parlaq yanır.

Nümunə 2

Sarğacda 200 sarğı var. Hər sarğıdan keçən maqnit seli 0,1 san ərzində bərabər sürətlə 1 mVb-dən 4 mVb-ə qədər artır. İnduksiya EHQ-sinin modulunu tapın.

  1. Bir sarğıdan keçən selin dəyişməsi: ΔΦ₁ = 4 − 1 = 3 mVb = 3·10⁻³ Vb.
  2. |εᵢ| = N·ΔΦ₁/Δt = 200 · 3·10⁻³ / 0,1 = 6 V.Niyə belədir?

    Sarğılar ardıcıl birləşib: hər sarğının EHQ-si eynidir və onlar toplanır.

  3. Cavab: 6 V.

Faradey qanunundan maqnit selinin vahidi üçün daha bir ifadə çıxır: ΔΦ = εᵢ·Δt, yəni 1 Vb = 1 V·san. 1-ci fəsildəki 1 Vb = 1 Hn·A ilə birlikdə bunlar imtahanda tez-tez soruşulur.

İmtahanda belə soruşulurDİM · 07.06.2026

Hansı ifadələr maqnit selinin vahidinə uyğundur?I. Hn·AII. Om·mIII. V·san

A) yalnız IIB) I, IIIC) I, II, IIID) I, IIE) yalnız III
  1. I ifadə: Φ = LI düsturundan [Φ] = Hn·A.Niyə belədir?

    Selin vahidini istənilən düzgün düsturdan almaq olar: vahidlər düsturdakı kimi vurulur.

  2. III ifadə: εᵢ = ΔΦ/Δt düsturundan [Φ] = V·san.
  3. II ifadə: Om·m xüsusi müqavimətin (ρ) vahididir, selin yox.Niyə belədir?

    ρ = RS/l düsturundan [ρ] = Om·m²/m = Om·m.

  4. Cavab: I və III (B variantı).

Eyni tapşırıq 07.06.2026, IV ixtisas qrupu imtahanında da verilib (A63).

DİM-in rəsmi izahı (07.06.2026)
Maqnit selinin ifadəsi Φ=LI düsturu ilə ifadə olunur. Onda |Φ| = |L|·|I| = 1Hn·A. Eyni zamanda εᵢ = |ΔΦ/Δt| düsturundan ΔΦ = εᵢ·Δt olur. Buradan ΔΦ = 1V·san alınır.Mənbə: DİM izahı — 07.06.2026, I ixtisas qrupu (PDF)
Özün yoxla

Konturdan keçən maqnit seli 0,5 san ərzində 0,3 Vb-dən 0,1 Vb-ə qədər azalır. İnduksiya EHQ-sinin modulunu (V) tapın.

|ΔΦ| = 0,2 Vb; |εᵢ| = |ΔΦ|/Δt.

Fəsil 3

Lens qaydası: induksiya cərəyanının istiqaməti

Faradey qanunundakı “mənfi” işarəsi nəyi bildirir? Kabinetdəki təcrübədə maqniti daxil edəndə əqrəb bir tərəfə, çıxaranda o biri tərəfə meyil edirdi. İnduksiya cərəyanının istiqamətini 1834-cü ildə E. Lens müəyyən edib.

Lens qaydası

Qapalı konturda yaranan induksiya cərəyanı öz maqnit sahəsi ilə onu yaradan maqnit selinin dəyişməsinə mane olur.

Animasiya · halqa maqnitə necə cavab verirNarıncı oxlar — halqadakı induksiya cərəyanı və onun maqnit sahəsi (Bind). Sel artanda Bind maqnitin sahəsinə əksdir, azalanda onunla eyni istiqamətdədir.

Animasiyada gördüyün kimi, N qütbü yaxınlaşanda halqanın maqnitə baxan tərəfi də N qütbü olur və halqa itələnir; maqnit uzaqlaşanda həmin tərəf S olur və halqa maqnitin ardınca çəkilir. Bu, enerjinin saxlanma qanununun nəticəsidir: maqniti yaxınlaşdırmaq və ya uzaqlaşdırmaq üçün iş görülməlidir, induksiya cərəyanının enerjisi məhz bu işdən alınır.

Cərəyanın istiqamətini tapmaq alqoritmi

1) Xarici sahənin B istiqamətini tap. 2) Konturdan keçən selin artdığını və ya azaldığını müəyyən et. 3) Sel artırsa, Bind B-yə əks, azalırsa B ilə eyni yönəlir. 4) Bind vektorunun istiqamətinə görə sağ burğu (sağ əl) qaydası ilə cərəyanın istiqamətini tap.

Nümunə 3

Halqanın yanından maqnitin S qütbü uzaqlaşır. Halqada induksiya cərəyanı yaranırmı? Halqa maqnitə cəzb olunur, yoxsa ondan itələnir?

  1. S qütbünün yanında sahə xətləri qütbə daxil olur, yəni halqada B maqnitə doğru yönəlib.Niyə belədir?

    Maqnitdən kənarda sahə xətləri N qütbündən çıxır və S qütbünə daxil olur.

  2. Maqnit uzaqlaşır — sel azalır, deməli cərəyan yaranır və Bind B ilə eyni yönəlir (maqnitə doğru).
  3. Halqanın içində Bind maqnitə doğru yönəlib: sahə xətləri halqanın maqnitə baxan üzündən çıxır, deməli bu üz N qütbüdür.Niyə belədir?

    Maqnitdə olduğu kimi: sahə xətlərinin çıxdığı üz N, daxil olduğu üz S qütbüdür.

  4. Halqanın N qütbü maqnitin S qütbü ilə üz-üzədir — müxtəlif adlı qütblər cəzb olunur. Bu, Lens qaydası ilə uyğundur: halqa maqnitin ardınca gedərək selin azalmasına mane olur.
  5. Cavab: cərəyan yaranır; halqa maqnitə cəzb olunur.
Özün yoxla

Maqnit şaquli sarğacın içindən düşüb o biri ucundan çıxır. Bu müddətdə sarğacdakı induksiya cərəyanının istiqaməti neçə dəfə dəyişir?

Maqnit girəndə sel artır, çıxanda azalır.

Fəsil 4

Qrafiklər, induksiya cərəyanı və keçən yük

İmtahanda sel çox vaxt düstur və ya qrafiklə verilir. Faradey qanununa görə εᵢ = −Φ′(t): EHQ selin zamana görə törəməsinə əks işarə ilə bərabərdir. Qrafikdə törəmə Φ(t) xəttinin meylidir: Φ(t) düz xətdirsə, meyl sabitdir və EHQ sabitdir; Φ(t) üfüqidirsə, EHQ sıfırdır.

Animasiya · Φ(t) qrafikindən ε(t) qrafikinəNarıncı qırıq xətt — Φ(t)-yə toxunan (meyl). Meyl müsbət olanda ε mənfidir, meyl sıfır olanda ε = 0.İmtahanda belə soruşulurDİM · 07.06.2026

Qapalı keçirici konturla hüdudlanmış səthdən keçən maqnit seli Φ = 4 + 5t (Vb) qanunu ilə dəyişir. Hansı qrafik bu konturda yaranan induksiya EHQ-nin modulunun zamandan asılılığını ifadə edir?

Şəkil addımlarla birlikdə dəyişir.
  1. EHQ selin törəməsinə əks işarə ilə bərabərdir: εᵢ = −Φ′(t) = −(4 + 5t)′ = −5 V.Niyə belədir?

    Sabitin törəməsi 0, 5t-nin törəməsi 5-dir. Başlanğıc qiymət (4 Vb) EHQ-yə təsir etmir — vacib olan yalnız dəyişmə sürətidir.

  2. Modulu: |εᵢ| = 5 V — zamandan asılı deyil.
  3. Qrafik — 5 V səviyyəsində üfüqi düz xətt (B).
  4. Cavab: B variantı (5 V səviyyəsində üfüqi xətt).
DİM-in rəsmi izahı (07.06.2026)
Qapalı keçirici konturdan keçən maqnit seli dəyişdikdə konturda induksiya EHQ-si yaranır. Yaranan induksiya EHQ-ın modulu |εᵢ| = |ΔΦ/Δt| = Φ′(t) olur.Şərtə görə |εᵢ| = Φ′(t) … =5V olur, yəni sabit qalır.Mənbə: DİM izahı — 07.06.2026, I ixtisas qrupu (PDF)

İndi cərəyan və yük. Konturun müqaviməti R-dirsə, induksiya cərəyanı Iᵢ = |εᵢ|/R = N·|ΔΦ₁|/(R·Δt). Δt müddətində keçən yük q = Iᵢ·Δt = N·|ΔΦ₁|/R. Diqqət et: Δt ixtisar olunur — keçən yük maqniti nə qədər tez hərəkət etdirməyindən asılı deyil, yalnız selin ümumi dəyişməsindən asılıdır. Maqniti tez daxil etsən, cərəyan güclü, amma qısa olar; yavaş daxil etsən — zəif, amma uzun.

Hekayə

Şagird kabinetdəki təcrübənin rəqəmlərini soruşur. Müəllim deyir: sarğacın aktiv müqaviməti 5 Om, maqniti daxil edəndə sarğacdan keçən sel 0,2 san ərzində bərabər sürətlə ΔΦ = 0,16 Vb dəyişir. Bu, DİM-in 2026-cı il situasiya tapşırığındakı təcrübənin eynisidir. Aşağıdakı animasiyada həmin 0,2 saniyə 10 dəfə yavaşladılıb.

Animasiya · elektronları sayırıqAnimasiya 10 dəfə yavaşladılıb. Sel bərabər sürətlə artdıqca |ε| = 0,8 V sabitdir; 0,2 san-dan sonra maqnit dayanır, sel dəyişmir, cərəyan kəsilir, keçən yük isə 0,032 Kl-da qalır.İmtahanda belə soruşulur (situasiya)DİM · 07.06.2026

Maqniti sarğaca daxil edilmə müddətində sarğacdan keçən elektronların sayını hesablayın.

Situasiya (DİM): Qalvanometrə birləşdirilmiş sarğaca maqnit daxil etdikdə qalvanometrin əqrəbi meyil edir. Aktiv müqaviməti 5 Om olan sarğacdan keçən maqnit selinin 0,2 san müddətində bərabərsürətlə dəyişməsi ΔΦ=0,16 Vb-dir (e=1,6·10⁻¹⁹ Kl).

Şəkil addımlarla birlikdə dəyişir.
  1. EHQ: |εᵢ| = ΔΦ/Δt = 0,16/0,2 = 0,8 V.Niyə belədir?

    Sel bərabər sürətlə dəyişir, ona görə EHQ bütün 0,2 san ərzində sabitdir.

  2. Cərəyan: Iᵢ = εᵢ/R = 0,8/5 = 0,16 A.
  3. Keçən yük: q = Iᵢ·Δt = 0,16 · 0,2 = 0,032 Kl.Niyə belədir?

    Yoxlama: q = ΔΦ/R = 0,16/5 = 0,032 Kl — Δt-siz eyni nəticə.

  4. Hər elektronun yükü e-dir: N = q/e = 0,032 / 1,6·10⁻¹⁹ = 2·10¹⁷.Niyə belədir?

    Yük kvantlanıb: q = N·e.

  5. Cavab: 2·10¹⁷ elektron.
DİM-in rəsmi izahı (07.06.2026)
Sarğacdan keçən maqnit selinin dəyişməsi nəticəsində yaranan induksiya elektrik hərəkət qüvvəsi εᵢ = −ΔΦ/Δt, induksiya cərəyanı Iᵢ = εᵢ/R = −ΔΦ/(RΔt) olur. Buradan, Iᵢ = Δq/Δt = |−ΔΦ/(RΔt)| və Δq = ΔΦ/R; eN = ΔΦ/R alınır. Maqnitin sarğaca daxil edilmə müddətində sarğacdan keçən elektronların sayı: N = ΔΦ/(Re) = 0,16/(5·1,6·10⁻¹⁹) = 2·10¹⁷ olur.Mənbə: DİM izahı — 07.06.2026, IV ixtisas qrupu (PDF)
İmtahanda belə soruşulur (situasiya)DİM · 07.06.2026

Maqniti sarğaca daxil etdikdə maqnit selinin və sarğacda yaranan induksiya EHQ-nin modulunun zamandan asılılıq qrafiklərini qurun. Koordinat oxları üzərində kəmiyyətlərin müvafiq qiymətlərini yazın.

Situasiya (DİM): Qalvanometrə birləşdirilmiş sarğaca maqnit daxil etdikdə qalvanometrin əqrəbi meyil edir. Aktiv müqaviməti 5 Om olan sarğacdan keçən maqnit selinin 0,2 san müddətində bərabərsürətlə dəyişməsi ΔΦ=0,16 Vb-dir (e=1,6·10⁻¹⁹ Kl).

Şəkil addımlarla birlikdə dəyişir.
  1. Φ(t): maqnit daxil edilərkən sel 0,2 san ərzində 0-dan 0,16 Vb-ə qədər bərabər sürətlə artır — qrafik başlanğıcdan çıxan düz xəttdir.Niyə belədir?

    Bərabər sürətlə dəyişmə = zamanla xətti dəyişmə: Φ = 0,8·t.

  2. Oxlarda qiymətləri yaz: t oxunda 0,2, Φ oxunda 0,16.
  3. Diqqət: 0,2 san-dan sonra maqnit dayanır, sel 0,16 Vb-də sabit qalır (üfüqi xətt). DİM-in cavab şəklində Φ(t) xətti 0,2 san-dan sonra da yuxarı davam edir — bu, ε(t) qrafiki ilə uyğun gəlmir.Niyə belədir?

    Sel artmağa davam etsəydi, EHQ sıfır olmazdı.

  4. |ε|(t): |εᵢ| = 0,16/0,2 = 0,8 V — 0…0,2 san aralığında üfüqi xətt, sonra sıfır.
  5. Cavab: şəkildəki qrafiklər; |εᵢ| = 0,8 V.
DİM-in rəsmi izahı (07.06.2026)
Maqniti sarğaca daxil etdikdə t = 0,2 san müddətində maqnit seli 0-dan 0,16 Vb-ə qədər bərabərsürətlə dəyişir. Ona görə Φ (t) asılılığı düz mütənasib asılılıq verir. …Maqnit selinin bərabərsürətlə dəyişməsi nəticəsində yaranan induksiya elektrik hərəkət qüvvəsinin modulu sabit qalır və qiyməti |εᵢ| = ΔΦ/Δt = 0,16/0,2 = 0,8V olur. Ona görə induksiya elektrik hərəkət qüvvəsinin modulunun zamandan asılılıq qrafiki … kimi olur.Mənbə: DİM izahı — 07.06.2026, IV ixtisas qrupu (PDF)
Özün yoxla

Sarğacda 50 sarğı var, müqaviməti 10 Om-dur. Hər sarğıdan keçən sel 4 mVb dəyişdi. Sarğacdan keçən yükü (Kl) tapın.

q = N·ΔΦ₁/R; 4 mVb = 0,004 Vb.

Fəsil 5

Hərəkət edən naqildə induksiya EHQ-si

Hekayə

Festival günü gəldi. Şagirdin stendində taxta lövhəyə aralarındakı məsafə 10 sm olan iki mis rels bərkidilib, relslərin arasına güclü maqnitlər düzülüb: sahə yuxarı yönəlib, B = 0,5 Tl. Relslərin uclarına millivoltmetr qoşulub. Ziyarətçi relslər üzərindəki mis çubuğu 0,8 m/san sürətlə itələyir.

Burada nə maqnit hərəkət edir, nə də sarğac var. Millivoltmetr nə göstərəcək? Ziyarətçi həm də deyir ki, dövrə qapalı olanda çubuğu itələmək bir az “ağır” gəlir. Niyə?

Çubuq relslər üzərində irəli-geri sürüşdürülür.

Çubuq sağa hərəkət etdikcə “çubuq — relslər — millivoltmetr” konturunun sahəsi artır. Δt müddətində çubuq vΔt yol gedir, konturun sahəsi ΔS = l·vΔt artır, sel isə ΔΦ = B·l·vΔt artır. Faradey qanunundan:

Hərəkət edən naqildə EHQ

Uzunluğu l olan naqil induksiyası B olan bircins sahədə v sürəti ilə hərəkət edəndə onun uclarında induksiya EHQ-si yaranır; α — v ilə B arasındakı bucaqdır. Naqil sahə xətləri boyunca hərəkət edəndə (α = 0) EHQ yaranmır.

εᵢ = B·v·l·sin α

Bu EHQ-nin “mənbəyi” Lorens qüvvəsidir: çubuqla birlikdə hərəkət edən sərbəst elektronlara sahə tərəfindən çubuq boyunca qüvvə təsir edir və onlar çubuğun bir ucuna toplanır. Cərəyanın istiqamətini sağ əl qaydası ilə tapmaq olar: sağ əlin ovcunu elə tut ki, sahə xətləri ovuca daxil olsun, 90° açılmış baş barmaq sürət istiqamətini göstərsin — onda uzadılmış dörd barmaq induksiya cərəyanının istiqamətini göstərir.

Animasiya · relslər üzərində çubuqçubuğun sürəti v, m/san0.8Animasiya 5 dəfə yavaşladılıb. Sürəti dəyiş: ε, I və Amper qüvvəsi v ilə mütənasib dəyişir. Cərəyan (narıncı) Lens qaydasına uyğun axır: çubuğa təsir edən qüvvə hərəkəti əyləyir.Hekayə

Festival stendinin cavabı: εᵢ = Bvl = 0,5 · 0,8 · 0,1 = 0,04 V. Millivoltmetr 40 mV göstərir. Dövrənin ümumi müqaviməti 0,2 Om olanda cərəyan I = 0,04/0,2 = 0,2 A, çubuğa isə Amper qüvvəsi təsir edir: F = BIl = 0,5 · 0,2 · 0,1 = 0,01 N. Bu qüvvə Lens qaydasına görə hərəkətə əks yönəlib — ziyarətçinin hiss etdiyi “ağırlıq” budur. Qüvvə çox kiçikdir, amma güclü maqnitlərdə və böyük cərəyanlarda (məsələn, qatarların maqnit əyləcində) böyük olur.

İmtahanda belə soruşulurDİM · 12.07.2026

Bircins maqnit sahəsində induksiya xətlərinə perpendikulyar istiqamətdə irəliləmə hərəkəti edən naqildə yaranan induksiya EHQ-nin zamandan asılılıq qrafiki verilmişdir. Hansı qrafik bu naqilin sürətinin modulunun zamandan asılılığına uyğundur?

Şəkil addımlarla birlikdə dəyişir.
  1. Naqil sahə xətlərinə perpendikulyar hərəkət edir: α = 90°, deməli εᵢ = B·l·v.Niyə belədir?

    sin 90° = 1.

  2. Sahə bircinsdir (B sabit), naqilin uzunluğu l dəyişmir. Onda v = εᵢ/(B·l).
  3. Şərt qrafikinə görə εᵢ sabitdir, deməli v də sabitdir — v(t) üfüqi düz xətt (C).Niyə belədir?

    Diqqət: DİM izahı “sabit sürətdə EHQ sabitdir” deyir; tapşırıqda isə tərsi lazımdır — EHQ-nin sabitliyindən sürətin sabitliyi. B və l sabit olduğu üçün hər iki istiqamət doğrudur.

  4. Cavab: C variantı (v = const).

Eyni tapşırıq 12.07.2026, IV ixtisas qrupu imtahanında da verilib (A62).

DİM-in rəsmi izahı (12.07.2026)
Maqnit sahəsində hərəkət edən naqildə yaranan induksiya EHQ ε = Blυ sin α düsturu ilə təyin olunur. Naqil bircins maqnit sahəsində sabit sürətlə irəliləmə hərəkəti etdikdə naqildə yaranan EHQ sabit olur.Mənbə: DİM izahı — 12.07.2026, I ixtisas qrupu (PDF)
Özün yoxla

Uzunluğu 0,5 m olan naqil induksiyası 0,2 Tl olan sahədə 6 m/san sürətlə sahə xətlərinə perpendikulyar hərəkət edir. Naqildə yaranan EHQ-ni (V) tapın.

ε = B·v·l.

Məşq

İmtahan tapşırıqları ilə məşq

Bu tapşırıqlar DİM imtahanlarındandır. Əvvəl özün həll et, sonra “Cavab və DİM izahı” düyməsini aç.

DİM · 01.06.2025

Konturdakı cərəyan şiddəti 3 A olan sarğacdan keçən maqnit seli 0,6 Vb-dir. Sarğacın induktivliyini hesablayın.

A) 0,4 HnB) 0,2 HnC) 0,1 HnD) 0,5 HnE) 0,3 HnCavab və DİM izahı

Cavab: 0,2 Hn (B variantı).

Konturdan keçən maqnit seli Φ = LI düsturu ilə ifadə olunur. Buradan sarğacın induktivliyi üçün L = Φ/I = 0,6/3 = 0,2Hn qiymət alınır.Mənbə: DİM izahı — 01.06.2025, I ixtisas qrupu (PDF)

Eyni tapşırıq 01.06.2025, IV ixtisas qrupu imtahanında da verilib (A71).

DİM · 13.07.2025

Qapalı keçirici konturla hüdudlanmış səthdən keçən maqnit seli Φ = 4 – 6t (Vb) qanunu ilə dəyişir. Hansı qrafik bu konturda yaranan induksiya EHQ-nin modulunun zamandan asılılığına uyğundur?

A) εᵢ oxunda 4-dən başlayan azalan düz xəttB) 4-dən başlayan artan düz xəttC) 6 səviyyəsində üfüqi düz xəttD) 6-dan başlayan artan düz xəttE) 4 səviyyəsində üfüqi düz xəttCavab və DİM izahı

Cavab: 6 V səviyyəsində üfüqi düz xətt (C variantı).

İnduksiya EHQ maqnit selinin zamana görə birinci tərtib törəməsinə əks işarə ilə bərabər olduğundan, ε = −Φ′ = −(4 − 6t)′ = 6V alınır. Yəni bu halda induksiya EHQ sabit olur.Mənbə: DİM izahı — 13.07.2025, I ixtisas qrupu (PDF)

Eyni tapşırıq 13.07.2025, IV ixtisas qrupu imtahanında da verilib (A81).

DİM · 07.06.2026

Qalvanometrin əqrəbinin meyil etməsinin səbəbini izah edin.

Situasiya (DİM): Qalvanometrə birləşdirilmiş sarğaca maqnit daxil etdikdə qalvanometrin əqrəbi meyil edir. Aktiv müqaviməti 5 Om olan sarğacdan keçən maqnit selinin 0,2 san müddətində bərabərsürətlə dəyişməsi ΔΦ=0,16 Vb-dir (e=1,6·10⁻¹⁹ Kl).

Açıq tapşırıq: cavabı özün yaz.

Cavab və DİM izahı

Cavab: Maqniti sarğaca daxil etdikdə sarğacdan keçən maqnit seli artır. Onda elektromaqnit induksiyası qanununa görə sarğacda induksiya EHQ və nəticədə sarğac dövrəsində cərəyan yaranır.

I izah. Maqniti qalvanometrə birləşdirilmiş sarğaca daxil etdikdə sarğacdan keçən maqnit seli artır. Dəyişən maqnit sahəsi öz ətrafında burulğanlı elektrik sahəsi yaradır. Bu sahə konturdakı sərbəst elektronlara təsir edərək onları nizamlı hərəkətə gətirir. Nəticədə qalvanometrin əqrəbi dönür. II izah. Sabit maqniti qalvanometrə birləşdirilmiş sarğaca daxil etdikdə elektromaqnit induksiya qanununa görə induksiya EHQ-si yaranır. Nəticədə sarğacda induksiya cərəyanı yaranır və qalvanometrin əqrəbi meyil edir.Mənbə: DİM izahı — 07.06.2026, IV ixtisas qrupu (PDF)
Yekun

Yadda saxla

  • Maqnit seli: Φ = BS cos α; α — B ilə normal arasındakı bucaq.
  • Vahid: 1 Vb = 1 Tl·m² = 1 V·san = 1 Hn·A.
  • Faradey qanunu: εᵢ = −N·ΔΦ₁/Δt = −Φ′(t); EHQ selin özündən yox, dəyişmə sürətindən asılıdır.
  • Φ(t) düz xətdirsə, ε sabitdir; Φ sabitdirsə, ε = 0.
  • Cərəyan və yük: Iᵢ = εᵢ/R, q = N·ΔΦ₁/R — yük Δt-dən asılı deyil.
  • Lens qaydası: induksiya cərəyanı selin dəyişməsinə mane olur (sel artırsa Bind əks, azalırsa eyni yönəlir).
  • Hərəkət edən naqil: εᵢ = Bvl sin α; istiqamət — sağ əl qaydası.

Tipik səhvlər

Maqnit sarğacın içində durursa, cərəyan axır

Cərəyan yalnız sel dəyişəndə yaranır. Hərəkətsiz maqnit nə qədər güclü olsa da, ΔΦ = 0 və εᵢ = 0.

Φ = BS cos α düsturunda α — müstəvi ilə sahə xətləri arasındakı bucaqdır

α — B ilə normal arasındakı bucaqdır. Müstəvi ilə xətlər 30° bucaq əmələ gətirirsə, α = 60°.

İnduksiya cərəyanının sahəsi həmişə maqnitin sahəsinə əksdir

İnduksiya cərəyanı sahənin özünə yox, selin dəyişməsinə mane olur: sel azalanda Bind xarici sahə ilə eyni istiqamətdədir.

Φ = 4 + 5t olduqda ε = 4 + 5t və ya ε = 9 V

EHQ selin özü yox, törəməsidir: |ε| = |Φ′| = 5 V və sabitdir.

Yekun

Müstəqil iş

Tapşırıqlar asandan çətinə düzülüb. Əvvəl özün həll et, sonra variantı seç; izah cavabdan sonra açılır.

1 · 1-ci səviyyə

Maqnit selinin BS-də vahidi hansıdır?

1 Vb = 1 Tl·m²; tesla — B-nin, henri — induktivliyin vahididir.

2 · 1-ci səviyyə

Çərçivənin müstəvisi bircins sahənin xətlərinə paraleldir. Çərçivədən keçən maqnit seli:

Normal ilə B arasındakı bucaq 90°-dir, cos 90° = 0.

3 · 2-ci səviyyə

Sahəsi 0,02 m² olan çərçivəyə perpendikulyar sahənin induksiyası 0,02 san-da 0,5 Tl-dan 0,1 Tl-a qədər azaldı. Orta induksiya EHQ-sinin modulu:

|ΔΦ| = 0,4 · 0,02 = 0,008 Vb; |ε| = 0,008/0,02 = 0,4 V.

4 · 2-ci səviyyə

Asılı mis halqaya maqnitin N qütbü yaxınlaşır. Halqa:

Sel artır; halqanın maqnitə baxan tərəfi N olur və maqnitin N qütbünü itələyir.

5 · DİM səviyyəsi

Uzunluğu 0,5 m olan naqil induksiyası 0,2 Tl olan sahədə 4 m/san sürətlə hərəkət edir; sürət B ilə 30° bucaq əmələ gətirir. Naqildə EHQ:

ε = Bvl·sin α = 0,2 · 4 · 0,5 · 0,5 = 0,2 V.

6 · DİM səviyyəsi

100 sarğılı sarğacın müqaviməti 20 Om-dur. Maqniti çıxaranda hər sarğıdan keçən sel 2 mVb azaldı. Sarğacdan keçən yük:

q = N·ΔΦ₁/R = 100 · 0,002 / 20 = 0,01 Kl — maqnitin nə qədər tez çıxarılmasından asılı deyil.

İmtahan tapşırıqları və rəsmi izahlar — DİM:

  1. 01.06.2025, I ixtisas qrupu (PDF) — Elektromaqnit induksiyası (A variantı, 47; B-39, C-43, D-39)
  2. 01.06.2025, IV ixtisas qrupu (PDF) — Elektromaqnit induksiyası (A variantı, 71; B-67, C-72, D-82)
  3. 13.07.2025, I ixtisas qrupu (PDF) — Elektromaqnit induksiyası (A variantı, 42; B-51, C-51, D-50)
  4. 13.07.2025, IV ixtisas qrupu (PDF) — Elektromaqnit induksiyası (A variantı, 81; B-62, C-81, D-76)
  5. 07.06.2026, I ixtisas qrupu (PDF) — Elektromaqnit induksiyası (A variantı, 32; B-51, C-42, D-44); Elektromaqnit induksiyası (A variantı, 37; B-38, C-52, D-41)
  6. 07.06.2026, IV ixtisas qrupu (PDF) — Elektromaqnit İnduksiyası (A variantı, 89; B-89, C-89, D-89); Elektromaqnit İnduksiyası (A variantı, 90; B-90, C-90, D-90); Elektromaqnit İnduksiyası (A variantı, 88; B-88, C-88, D-88); Elektromaqnit induksiyası (A variantı, 63; B-71, C-77, D-73)
  7. 12.07.2026, I ixtisas qrupu (PDF) — Elektromaqnit induksiyası (A variantı, 51; B-49, C-38, D-42)
  8. 12.07.2026, IV ixtisas qrupu (PDF) — Elektromaqnit induksiyası (A variantı, 62; B-72, C-78, D-81)

Hekayə, səhnələr, nümunələr, “Özün yoxla” və “Müstəqil iş” tapşırıqları bizimdir, DİM-ə aid deyil. DİM tapşırıqları və izahları mənbədəki kimi verilib; “…” işarəsi buraxılmış hissəni göstərir.

Əlaqəli dərslər

Bütün dərslər