Элетротехника сұрақтары



жүктеу/скачать 63,6 Kb.
бет1/2
Дата28.04.2020
өлшемі63,6 Kb.
#65066
  1   2
Байланысты:
Элетротехника каз. госэкзамен


Элетротехника сұрақтары

  1. Электромагниттік өріс теориясының негіздері және оның қолданылуы. [

  1. Тұрақты ток электр тізбектері. Сызықтық электр тізбектерінің қасиеттері және оларды есептеу әдістері.

  1. ЭҚК көздеріне ие және ие емес тізбек бөліктері үшін Ом заңы. Матрицалық түрдегі Кирхгоф заңдары.

  1. Электр схемаларын түрлендіру. Кирхгоф заңдарын қолдану.

  1. Контурлық токтар және екі түйін әдістері.

  1. Түйіндік потенциалдар әдісі.

  1. Суперпозициялық принцип.

  1. Компенсация принципі.

  1. Эквивалент генератор әдісі.

  1. Электр тізбектерінің топологиясы.Топологиялық матрицалар.

  1. Қуаттар балансы.

  1. Синусоидальды ток және оны сипаттайтын негізгі шамалар. Синусоидаль шамаларды векторлар мен комплекстік сандар арқылы бейнелеу.

  1. Синусоидаль ЭҚК, кернеулер мен токтарды комплекстік сандар көмегімен жазу.

  1. Синусоидальных ЭҚК, кернеулер мен токтардың әсерлік мәндері.

  1. Синусоидалды ток тізбектерінің элементтері. Активті кедергілер. Конденсатор. Индуктивтік катушкалар.

  1. Векторлық диаграммалар және олар үшін комплекстік қатынастар.

  1. Резистивтік, индуктивтік және сиымдылықтық элементтердің тізбектей, параллель жалғанулары.

  1. Кернеулер және токтар резонансы.

  1. Электр тізбектерінің жиіліктік сипаттамалары.

  1. Синусойдалық ток тізбектерін есептеудің символикалық әдісі.

  1. Индуктивтік байланысқан синусойдальдық ток тізбектері. Есептеу әдістері. [1-21]

  1. Трансформаторлар. Трансформатордың электрлік және магниттік күйлерінің теңдеулері. [1-21]

  1. Реальды трансформатор. Идеальды трансформатор. Келтірілген трансформатор. [1-21]

  1. Векторлық диаграмма және алмастыру схемасы. Бос жүріс және қысқа тұйықталу тәжірибелері, оларды тағайындау және өткізу шарттары. [1-21]

  1. Энергия жоғалту және П.Ә.К. [1-21]

  1. Пассивті төртполюсті схема. Пассивті төртполюсті схеманың теңдеулерінің жазылу түрлері. Алмастыру схемалары. [1-21]

  1. Симметриялы төрт полюсті схеманың сипаттамалық кедергісі мен таралу коэффициенті. [1-21]

  1. Электрлік сүзгілер және олардың синтезі. Сүзгілер классификациясы. Төменгі жиілікті сүзгі. Жоғары жиілікті сүзгі. [1-21]

  1. Көпфазалы тізбектер. Үшфазалы ЭҚК және ток көздері туралы түсінік. [1-21]

  1. Негізгі қалыптар және қатынастар. [1-21]

  1. Симметриялы және бейсимметриялы үшфазалы тізбектерді талдау әдістері. [1-21]

  1. Үшфазалы тізбектерде қуат өлшеу. [1-21]

  1. Гармоникалық емес сызықтық периодты электр тізбектері.. Бейсинусойдал шамалардың сипаттамалары. [1-21]

  1. Периодты бейсинусоидал қисықтардың Фурье қатарына жіктелуі. [1-21]

  1. Симметриялы периодты қисықтардың қасиеттері. [1-21]

  1. Периодты бейсинусоидал токтардың әсерлік мәндері. [1-21]

  1. Бейсинусоидал ток тізбектеріндегі резонанстық құбылыстар. [1-21]

  1. Бейсинусоидал токтарың тізбектің пассивті элементтер арқылы ағуының ерекшеліктері. [1-21]

  1. Үшфазалы тізбектердегі жоғарғы гармоникалар. [1-21]

  1. Жинақталған параметрлі сызықтық электр тізбектеріндегі өтпелі процесстер. [1-21]

  1. Сызықтық тізбектердегі өтпелі процесстерді талдаудың негізгі әдістері: классикалық әдіс. [1-21]

  1. Сызықтық тізбектердегі өтпелі процесстерді талдаудың негізгі әдістері: операторлық әдіс. [1-21]

  1. Сызықтық тізбектердегі өтпелі процесстерді талдаудың негізгі әдістері: жиіліктік әдіс. [1-21]

  1. Сызықтық тізбектердегі өтпелі процесстерді талдаудың негізгі әдістері: Дюамель интегралының көмегімен есептеу әдісі. [1-21]

  1. Сызықтық тізбектердегі өтпелі процесстерді талдаудың негізгі әдістері:, кеңістіктік күй әдісі. [1-21]

  1. Тізбектелген R-L-C кернеу көзіне қосылғанда болатын өтпелі процесстер. [1-21]

  1. Негізгі анықтамалар. Бір текті таратылған параметрлі сымдар үшін дифференциалдық теңдеулер құру. [1-21]

  1. Орныққан синусойдал процесстегі таратылған параметрлі сымдардың теңдеулерін шешу. [1-21]

  1. Таралу тұрақтысы және толқындық кедергі [1-21]

  1. Сымдардағы құлаушы және шағылушы толқындар. Шағылу коэффициенті. [1-21]

  1. Фазалық жылдамдық. Толқын ұзындығы. Бұзылусыз сымдар. [1-21]

  1. Келісілген жүктеме. Келісілген жүктеме жағдайындағы кеернеу мен токты анықтау. Келісілген жүктеме жағдайындағы беру сымдарының пайдалы әсер коэффициенті. [1-21]

  1. Бейсызықтық активті кедергілер, бейсызықтық индуктивтіктер, бейсызықтық сиымдылықтық кедергілердің жалпы сипаттамалары. [1-21]

  1. Кедергілерді алмастыру схемалары. [1-21]

  1. Графикалық, аналитикалық есептеу әдістері. [1-21]

  1. Сызықтық алмастыру схемаларының көмегімен есептеу. [1-21]

  1. Есептеуде символдық әдісті қолдану. [1-21]

  1. Периодты емес сигналдардың спектрлері. Фурье түрлендіруі және оның қасиеттері. [1-21]

  1. Амплитудалық жиіліктік және фазалық жиіліктік сипаттамалары. [1-21]

  1. Өтпелі процестерді есептеудің жиіліктік әдістері. [1-21]

  1. Периодты емес сигналдардың сызықтық тізбектер арқылы өтуі. [1-21]

  1. Электр тізбектерінің уақыттық және жиіліктік сипаттамаларының арасындағы байланыс. [1-21]

  1. Периодты емес сигналдардың спектрінде энергияның үлестірілуі. [1-21]

  1. Электр тізбектерін талдау. Талдау есебін қою. Талдау есебінің анықсыздығы және шешім таңдаудың проблемасы. [1-21]

  1. Электр тізбектерін талдау. Электр тізбектерін талдаудағы аппроксимациялау есебі. Электр тізбектерін талдаудағы іске асыру есебі. [1-21]

  2. Электр тізбектерін талдау. Реактивті екіполюстісұлбаны синтездеу. [1-21]

  3. Синусоидты тізбектер үшін Кирхговтың 1 заңы [1-21]




  1. Синусоидты тізбектер үшін Кирхговтың 2 заңы [1-21]

  2. Магниттік тізбектер үшін Кирхгофтың бірінші заңы [1-21]

  3. Толық тоқ заңы (магниттік тізбектер үшін Кирхгофтың екінші заңы). [1-21]

  4. Тұрақты ток электр тізбектері. [1-21]

  5. Кирхгоф ережелері. Тармақталған электр тізбектерін есептеу әдістері. Электр тізбектеріндегі энергиялық баланс. [1-21]

  6. Айнымалы (синусоидалық) ток электр тізбектері. Синусоидалы ЭҚК токты, кернеудің түсуін сипаттайтын анықтамалар мен ұғымдар [1-21]

  7. Кернеу резонансы, оның туындау шарттары мен тәжірибелік мәні. [1-21]

  8. Үш фазалы токтың электр тізбектері. Үш фазалы ЭҚК. [1-21]

  9. Үш фазалық тізбектің қуаты. Векторлық диаграммалары. [1-21]

  10. Бір фазалы трансформатордың құрылысы, жұмыс принципі және қолдану аймағы. [1-21]

  11. Электрлік машиналар. Тұрақты ток машиналарының құрылысы және жұмыс принципі. [1-21]

  12. Электрлік өлшеулер. Электрлік өлшеулердің рөлі. Электрлік және магниттік шамалардың өлшем бірліктері. [1-21]

  13. Өлшеу қателіктері. Аспаптардың дәлділік класы. [1-21]

  14. Жартылай өткізгіш аспаптар. Жартылай өткізгіш аспаптардың физикалық негіздері. [1-21]

  15. Түзеткіштер, сүзгілер және стабилизаторлар. Логикалық элементтер. [1-21]

  16. Магниттік өтімділік. Болаттың қайта магниттелуі. [1-21]

  17. Коэрцитивтік күш.Өздік индукция. Индуктивтілік. Құйынды токтар. [1-21]

  18. Магнит тізбектер және магнит электрлік құрылғылардын негізгі түсініктер. [1-21]

  19. Тармақталмаған магнит тізбегі. Тұрақты магнитпен магнит тізбегі. [1-21]

  20. Тұрақты тоқтың машиналары. Тұрақты тоқтың машиналарының құрылым және әрекет ету қағидасы [1-21]

  21. Электр жетек. Электр қозғағышты механиканың негiздерi. Қондырғылардың механикалық негiзiн құраушы тетiктерiнiң мiнездемелерi [1-21]

  22. Қорғау және бақылаудың аппаратурасы. Ортақ мәліметтер. Электр қондырғыларды жылулық қорғау. Автоматты әуе сөндiргiштерi. [1-21]

  23. Интегралды схемалар. Электрондық күшейткiштер: классификация, параметрлер. [1-21]





Электромагнетизм саласында Фарадей ашқан жаңалықтарды көрнекті ағылшын физигі және математигі Максвелл (1831-1879) дамытып жетілдірді. Оның электромагнетизм теориясында электр мен магнетизмнің органикалық байланысы анықталды. Ертеректе Фарадей айтқан идеяларды негізге ала отырып, Максвелл электромагниттік өріс ұғымын енгізді.
Өзіне дейінгі экспериментальдық жолмен (Кулонның, Ампердің, Био Савараның) ашылған электромагниттік құбылыс заңдары мен Фарадейдің ашқан электромагнетизм индукциясы құбылысын біріктіріп тұжырымдап, Максвелл таза математикалық әдіспен электромагниттік өрісті өрнектейтін дифференциальды теңдеулер жүйесін тапты. Бұл тендеулер жүйесі электромагниттік құбылысты өз шамасында барынша толық өрнектейді және ньютондық механика жүйесі сияқты толық та жетілген жаңа теорияны сипаттайды. Осы тендеулерден электрлік зарядтарға "байланбаған" өрістің жеке өмір сүру негізгі түсінігі - температура мен энтропия енгізілді. Энтропия - энергияның қайтымсыз түрде таралуының өлшемі. Статикалық физикада энтропия - қандай да бір макроскопиялық жағдайдың болу мүмкіншілігінің өлшемі.
Классикалық электродинамикада негізгі ұғымды электромагнитті толқын мен оны жасайтын оның екі құрамдасы — бір бірімен ауысып отыратын электрлік және магниттік өрістер құрайды. Осы өрістердің негізгі көрсеткіштері бір мезгілде енгізіледі.
Соныменен, жоғарыда айтылғандай, физикадағы принциптер мен концепцияларды уақыт эволюциясы бойынша қарастыруға тырысайық. Өзінің алғашқы ғылыми жұмысын Максвелл мектеп қабырғасында орындады, ол овал фигураларды сызудың қарапайым әдісін ойлап тапты. Бұл жұмыс Корольдық қоғамның отырысында баяндалып, оның «Еңбектерінде» басылып шықты. Максвелл Тринити-колледжі кеңесінің мүшесі болған уақытта түстер теориясы бойынша тәжірибе жасаумен айналысқан және де Юнг теориясының әрі Гельмгольцтың негізгі үш түс теориясының жалғастырушы болды. Түстерді араластыру бойынша жасаған тәжірибелерінде Максвелл айрықша құрал – зырылдауықты пайдаланды, оның дискі секторларға бөлініп, түрлі түстерге боялды (Максвелл дискі). Зырылдауықты жылдам айналдырғанда түстер араласады: егер диск түстер спектрі орналасуы бойынша боялған болса, онда ол ақ болып көрінеді, ал егер де оның бір бөлігін қызыл түске, ал екінші бөлігін сары түске бояса, ол тоқсары болып көрінеді; көк пен сарының араласуы жасыл түстің көрінісін берді.

1860 жылы Максвелл түсті қабылдау және оптика бойынша жасаған жұмыстары үшін Румфорд медалімен марапатталды

1857 жылы Кембридж университеті Сатурн сақиналарының тұрақтылығына арналған ең жақсы жұмысқа байқау жариялады. Бұл құрылымдарды XVII ғасырда Галилей ашқан болатын, әрі бұл құрылымдар таң қаларлық табиғаттың жұмбағы болды: планета табиғаты белгісіз заттан тұратын үш тұтас концентрлі сақиналармен қоршалған болып көрінді. Лаплас олардың қатты бола алмайтындығын дәлелдеді. Математикалық талдау жасау арқылы аксвелл олардың сұйық та бола алмайтындығына көз жеткізіп, мұндай құрылым тек өзара байланыспаған метеориттердің шоғырынан тұрған жағдайда ғана тұрақты бола алады деген қорытындығы келді. Сақиналардың тұрақтылығы олардың Сатурнға тартылуы және планета мен метеориттердің өзара қозғалысы салдарынан қамтамасыз етіледі. Осы жұмысы үшін Максвелл Дж. Адамс сыйлығын алды.

Максвеллдің алғашқы жұмыстарының бірі – газдардың кинетикалық теориясына арналған жұмысы. 1859 жылы ғалым Британдық қауымдастық отырысында молекулалардың жылдамдық бойынша таралуы туралы (Максвелл таралуы) баяндама жасады. Максвелл газдардың кинетикалық теориясын жасап, «еркін жол жүру ұзындығы» түсінігін енгізген ғалым Р. Клаузиустың көзқарастарын ары қарай дамытты. Максвелл газдарды ұйықталған кеңістікте бейберекет түрде қозғалатын, идеал серпімді шарлар жинағының ансамблі тәрізді қарастыру түсінігін ұстанды. Шарларды (молекулаларды) жылдамдықтары бойынша топтарға бөлуге болады, сонымен қатар стационар күйде молекулалар саны, олардың топтан шығуына да, топқа қайта енуіне де қарамастан тұрақты болып қалады. Осындай қарастырудан «бөлшектердің жылдамдық бойынша таралуы заңдылығы ең кіші квадраттар әдісі теориясында бақыланатын қателіктердің таралу заңдылығына сәйкес болады, яғни Гаусс статистикасына сәйкес» деген қорытынды туындайды. Максвелл өзінің теориясы негізінде Авогадро заңын, диффузияны, жылуөткізгіштікті, ішкі үйкелісті түсіндірді.

1867 жылы термодинамиканың екінші бастамасының статикалық табиғатын көрсетті («Максвелл ібілісі»).

 

1831 жылы, Максвелл дүниеге келген жылы, М. Фарадей электромагниттік индукцияның ашылуына әкелген классикалық тәжірибелер жасаумен айналысты. Электр және магниттік құбылыстардың табиғатына қатысты екі көзқарас болған кезеңнен шамамен 20 жыл өткен соң Максвелл электр және магнетизмді зерттеуге кірісті. А.М. Ампер және Ф. Нейман сынды ғалымдар электромагниттік күштерді екі массаның арасындағы гравитациялық тартылысқа ұқсас деп қарастырып, алшақ әсер ету концепциясын ұстанды. Фарадей болса, оң және теріс электр зарядтарын немесе магниттік солтүстік және оңтүстік полюстерін байланыстыратын күш сызықтары жөніндегі ойды ұстанды. Күш сызықтары барлық қоршаған кеңістікті (өріс, Фарадей терминологиясы бойынша) толтырады да магниттік және электрлік өзара әсерлесуді туындатады. Фарадейге сүйеніп Максвелл күш сызықтарының гидродинамикалық үлгісін құрастырды және Фарадейдің механикалық үлгілеріне сәйкес келетін электродинамиканың сол кезде белгілі болған қатынастарын математикалық тілде өрнектеді. Осы зерттеудің негізгі қорытындылары «Фарадейдің күш сызықтары» атты жұмысында бейнеленген.

1860-1865 жылдары Максвелл электромагниттік құбылыстардың негізгі заңдылықтарын сипаттайтын теңдеулер (Максвелл теңдеулері) жүйесі ретінде құрастырған электромагниттік өріс теориясын жасады: 1-ші теңдеу Фарадейдің электро-магниттік индукциясын білдірді; 2-шісі – ығысу тогы түсінігі негізінде Максвеллдің өзі ашқан, магнитоэлектрлік индукцияны білдірді; 3-шісі – электр мөлшерінің сақталу заңы; 4-шісі – магниттік өрістің құйындық қасиеті. Осы ойларды дамыта отырып, Максвелл мынадай қорытындыға келді: магнит және электр өрістерінің кез келген өзгерістері қоршаған кеңістікті сүзіп өтетін күш сызықтарының өзгеруін туындатуы керек, яғни ортада таралатын импульстар (немесе толқындар) болу керек. Осы толқындардың таралу жылдамдығы ортаның магниттік және диэлектриктік өтімділігіне тәуелді болып, электромагниттік бірліктің электростатикалық бірлікке қатынасымен анықталады. Максвелл мен басқа да зерттеушілердің деректері бойынша бұл қатынас 3,4·1010 см/с шамасын құрайды, әрі ол бұдан жеті жыл бұрын француз физигі А. Физо өлшеген жарық жылдамдығы шамасына жуық болды.

1861 жылдың қазан айында Максвелл Фарадейге өзінің ашқан жаңалығын мәлімдеді: жарық – ол өткізбейтін ортада таралатын электромагниттік қозу, яғни электромагниттік толқындардың бір түрі. Зерттеулердің бұл соңғы сатысы Максвеллдің «Электромагниттік өрістің динамикалық теориясы» атты жұмысында баяндалған, ал оның электродинамика бойынша жасаған жұмыстарын әйгілі «Электр және магнетизм жөніндегі трактат» шығармасында қорытындылады. Электромагниттік өріс теориясы және де одан туындайтын болуы жөніндегі қорытындылар Максвеллдің өмір сүрген заманында ешқандай тәжірибелік дәлелдемелері жоқ жай ғана теориялық жағдайлар болып қалғандықтан, оны замандастары көбінде «ой ойыны» ретінде қабылдады. 1887 жылы неміс ғалымы Генрих Герц, Максвеллдің теориялық қорытындыларын толығымен дәлелдейтін тәжірибе жасады.Өмірінің соңғы жылдары Максвелл Кавендиштің қолжазбалық мұрасын баспаға шығаруға дайындаумен айналысты. Екі үлкен том 1879 жылдың қазан айында жарық көрді.

ЭЛЕКТР (жаңа лат. electrіcus, грек. еlectron – янтарь) – барлық электрмагниттік құбылыстың, яғни электр зарядының болуына және олардың қозғалысы мен өзара әсеріне негізделген құбылыстардың жиынтығы, “Э.” терминінің мазмұны физика мен техниканың даму процесінде өзгеріп, толығып отырады.

Қарапайым электрлік және магниттік құбылыстар ерте заманда-ақ белгілі болғанымен “Э.” туралы ілім 17 ғ-ға дейін дами алған жоқ. 18 ғ-да ол ілім жүйеге түспеген фактілер мен бір-біріне қайшы жорамалдар жиынтығынан тұрады. “Э.” жөніндегі алғашқы деректер кейбір денелер (мыс., янтарь) үйкеліс нәтижесінде “электрленеді”, яғни ондай денелер жеңіл денелерді өзіне тартады деген тұжырым түрінде болды (ғылымға “Э.” терминін 1600 ж. У.Гильберт енгізген). 18 ғ-дың басында денелердің электрленуі сол денені қоршаған “электрлік атмосфера” әсерінен болады деп қарастырылды. Алайда 18 ғ-дың ортасынан бастап денелердің ішінде электрлік “флюидтар” (сұйықтар) болады деген болжамдар қалыптаса бастады. 18 ғ-дың аяғында Г.Кавендиш (1773) және Ш.Кулон (1785) ұқыпты жүргізілген өлшеулерге сүйене отырып электрстатиканың негізгі заңын (қ. Кулон заңы) тұжырымдап берді. Электр зарядының арасындағы тартылыс не тебіліс күші кулондық немесе электрстатик. күш деп аталады.

Э. жөніндегі ілім тарихындағы жаңа кезең – Л.Гальвани (1791) мен А. Вольтаның (1794) хим. және контактілік электр көздерін ашуы болды. Осыдан кейін Э. тогын зерттеу күшті қарқынмен жүргізіле бастады: әуелі токтың физиол. әсері, кейін оның хим. және жылулық әсерлері зерттелді. 1802 ж. В.Петров электр доғасын (1808 – 09 ж. мұны Г.Дэви де байқаған) ашты және оны жарықтандыру ісі мен балқыту пештерінде пайдалануға болатынын дәлелдеді. Дж. Джоуль (1841) және Э.Х. Ленц (1842) бір-біріне тәуелсіз түрде өткізгішпен ток жүргенде бөлініп шығатын жылудың мөлшері жөніндегі заңды тұжырымдарды; қ. Джоуль-Ленц заңы. 1820 ж. Х.Эрстед электр тогы мен тұрақты магнит арасында байланыс болатындығын, ал А.Ампер тогы бар екі өткізгіштің өзара әсерлесетіндігін ашты. Тогы бар өткізгіштердің арасындағы әсерлесу күші кулондық күштен өзгеше әрі ол электр зарядының қозғалысына тәуелді болады. Сондықтан мұндай күштер электрдинамикалық күштер деп аталады. Эрстед пен Ампердің магнетизм жөніндегі ашқан жаңалықтары “Э.” ілімінің құрамына енеді.

19 ғ-дың 2-ширегінде Э. техникаға кеңінен ене бастады. 19 ғ-дың 20 жылдары алғашқы электрмагнит, 30 жылдары телеграфтаудың жетілген сұлбалары, гальванопластика, алғашқы электр сұлбалары мен генераторы, 40 жылдары алғашқы электрлік жарықтандыру приборлары, т.б. пайда болды. Э-дың күнделікті тіршілікте қолданылуы одан әрі кеңейді. Физиканың жетістіктеріне байланысты электртехниканың күрт дамуы да Э. ілімінің дамуына елеулі әсер етті.

19 ғ-дың 30 және 40-жылдары М.Фарадей эл.-магн. құбылыстардың жаңа концепциясын ұсынды. Бұл уақытқа дейін Э. өзінің өндірілуі (пайда болу) тәсіліне сәйкес: қарапайым Э. (мыс., үйкеліс Э-і), атмосф. Э., гальваник. Э. (мыс., гальваник. батареядан алынатын ток), магниттік Э. (мыс., Фарадей ашқан индукция тогы), т.б. болып ажыратылатын. Фарадей өзінің тәжірибесіне сүйене отырып Э-дің барлық түрінің бірдей екендігін дәлелдеді. Олардың әр түрлі болуы, біріншіден – Э. мөлшерінің, екіншіден – кернеудің (потенциалдың) әр түрлі болуына байланысты. Фарадей ашқан электрмагниттік индукция құбылысының зор маңызы болды. Бұл құбылыс электртехниканың іргетасы болып есептеледі. Ал Ленц индукциялық токтың бағытын анықтайтын ережені ұсынды (қ. Ленц ережесі). 1833 – 34 ж. Фарадей электролиз заңдарын ашты. Сөйтіп электрхимияның негізі қалана бастады. Электролиз заңдары электр зарядының дискреттілігі жөніндегі жорамал жасауға мүмкіндік берді.

19 ғ-дың 2-жартысынан бастап Фарадей идеялары Дж. Максвеллдің және Г.Герцтің еңбектерінде одан әрі дамытылып, қорытындыланды. Максвелл өзінің еңбектерінде (1861 – 73) Фарадейдің позициясын толық жақтады. Ол Фарадейдің көзқарасын матем. жолмен талдап, баға берді. Мұның үстіне Максвелл электр және магнит өрістерінің бір-біріне ауыса алатындығын тұжырымдады: уақыт бойынша магнит өрісінің өзгеруі Э. өрісін, ал уақыт бойынша Э. өрісінің өзгеруі магнит өрісін туғызады. Бұл жағдайда Э. өрісінің өзгеру жылдамдығына пропорционал шама Э. тогына ұқсас болады. Максвелл оны ығысу тогы деп атады. Э. зарядын осылайша жалпылау Максвеллге жаңа салдарлар мен болжамдар жасауға мүмкіндік берді, яғни: кез келген эл.-магн. өзара әсердің таралу жылдамдығы шекті; негізгі қасиеттері бойынша жарық толқындарымен бірдей (еркін) эл.-магн. толқындар болады. Мұндай қорытынды “жарық–электрмагниттік толқын” деген батыл идеяның дұрыстығын дәлелдей түсті.

Максвеллдің теориясына сүйене отырып Герц эл.-магн. толқынның бар екендігін тәжірибе жүзінде дәлелдеді. Сөйтіп эл.-магн. өріс концепциясы Э. туралы ілімде берік дәлелденді. Герц тәжірибесінің нәтижесі эл.-магн. толқындарды байланыс мақсаты үшін пайдалануға итермеледі. Мұндай міндетті А.С. Попов орындады. Ол 1895 ж. радионы ойлап тапты. Максвеллдің өріс энергиясы кеңістіктің кішкентай көлемінде белгілі бір тығыздықпен таралған деген тұжырымның эл.-магн. өріс концепциясының дамуы үшін зор маңызы болды. Тұтас ортадағы энергияның сақталу заңының жалпы тұжырымдамасын 1874 ж. Н.А. Умов берді. Эл.-магн. толқынның, сондай-ақ жарық толқынының дене бетіне түсіретін қысымы ретінде байқалатын импульсы болады. Жарық қысымының болатынын тәжірибе жүзінде П.Н. Лебедев дәлелдеді (1899). Эл.-магн. өріске динам. ұғымдарды (масса, энергия, импульс) пайдалануға болатындығы, физиктерді, Фарадей мен Максвеллдің (өрісті ерекше ортаның, яғни эфирдің күйі ретінде қарастырған) көзқарастарын қайта қарауға мәжбүр етті. Мұндай қайта қарау салыстырмалық теориясы шыққаннан кейін мүмкін болды. Сөйтіп ғалымдар эл.-магн. өрісті эфирдің күйі ретінде қарастыратын көзқарастан біржолата бас тартты. 19 ғ-дың соңында Э. туралы ілімнің дамуында жаңа кезең басталды. Оның мазмұны Г.Лоренц негізін қалаған классик. электрондық теорияның шығуына байланысты еді. Алайда бұл теорияның да шеше алмаған көптеген мәселелері болды. Бұл қиыншылықтар 20 ғ-дың басында пайда болған маңызды физ. теорияларда шешіле бастады.

Ломоносовтың әмбебап сақталу заңы
Адамзат тарихы көптеген жан-жақты, дарынды адамдарды біледі. Солардың арасында алғашқы орындардың бірін ұлы орыс ғалымы, физик, астроном, химик, математик Михаил Васильевич Ломоносовка (1711-1765) беруге болады. Оптика және жылу, электр және тартылыс, әдебиет пен тарих, метереология мен өнер, геология және астрономия - бұлар Ломоносовтың өшпейтін ізін қалдырған. салалар.
Бұл данышпанның физика мен химия саласындағы еңбектеріне біздің кезімізде жүргізілген терең зерттеулер әлемдік ғылымдағы Ломоносов ролінің ерешелігін тіпті жаңаша ұғынуды ашты. Ломоносовтың ғылымдағы барлық бастамалары жаңашылдыққа әкелді.
М. В. Ломоносов москвалық славян-грек-латын академиясында, Петербургтік ғылым академиясында оқып, Маргбург (Германия) университетінде металлург, кен ісі мен химия мамандығы бойынша білім алады. 1755 ж. ол Москва университетінің ашылуында неғізгі ұйымдастырушы болды.
Профессор атағын алысымен Ломоносов алғашқы химиялық зертхананы құрып, "Эксперименттік Вольфиан физикасын" өз аудармасында бастырып шығарды. Осы аударманың жарық көруімен орыс физикасы орыс тіліндегі бірінші оқулықты алып қана қойған жоқ, сонымен қатар ғылыми орыс тілінің негіздері салынды. 1752-1754 жылдары ол физикалық химияның тіпті ерекше жаңа және өзгеше курсын дайындап, дәрістер оқыды, шындығында, ол мұнымен жаңа ғылымның негізін қалады.
Оның жаратылыстанудың дамуына қосқан үлесіне баға жетпейді. Ломоносов жылу мен газдардың кинетикалык теориясының негізін қалаушылардың бірі, материя мен қозғалыстың сақталу заңының авторы, алғаш рет температураның абсолюттік нөлінің барлығын алдын ала болжады. Ломоносов алғаш рет электр мен жарық құбылыстарының байланысы туралы, солтүстік шұғыласының электрлік табиғаты туралы ойды айтты, жарықтың толқындық теориясын қорғады.
Ғалым өз артына өте мол идеялар қалдырды, бұлар ол өмірден өткен соң да 100-150 жылдар бойы ғылым тарапынан жүзеге асырылды. Нақты мысалдар келтірейік. "Таразының электрлендірілген тостағанының темір плитаға тартылатындығын" бақылап жазып, Ломоносов "таразымен электр күшін өлшеуге болады" деген қорытынды жасайды. Шындығында, бұл идеяның лорд Кельвин мен У. Томсонның тарапынан абсолюттік электрометр арқылы жүзеге асырылғанын біз тарихтан білеміз. Электрмен шұғылдана отырып, Ломоносов былай деп белгілейді: "Жарық сәулесі электрленген шыны мен суда басқаша сына ма? -осыған тәжірибе жасау керек". Мұндай тәжірибені кейінірек 1875 жылы Керр жасап, электр өрісінде сәуленің екі түрлі сынатынынашты.
Ломоносов органикалық және органикалық емес табиғаттың барлық құбылыстарын бірыңғай көзқарастан түсіндіретін табиғаттың орасан күрделі философиясын жазуды армандаған жан-жақты және терең ойлы философ болды. Өз зерттеулерінде ол мына негізгі идеяны қатал басшылыққа алды: "Табиғат өз заңдарын берік сақтайды және ол барлық жерде бірдей" уақыт, сәулелену мен зат туралы түсініктерімізді түбірінен өзгертті.
Эйнштейннің гравитациялық өріс теориясы. Салыстырмалықтың жалпы теориясы 1916 жылы Эйнштейн өзінің салыстырмалықтың жалпы теориясын жасап шығарып, физикалық ұғымдарда — бұл жолы гравитациялық өзара әсер туралы — тағы бір төңкеріс жасады. Бұл теорияның "фундаменті" 1907 жылы Эйнштейн эквиваленттілік принципін тұжырымдаған кезде "салынған" еді. Осы принциптің мәнін анықтайық.
Ньютонның екінші заңына қатысты "масса" термині инерттік масса мағынасында дененің қозғалыс қалпының кез келген өзгеруіне оның (дененің) кедергісінің мөлшерін білдіреді. Бірақ ньютондық бүкіләлемдік тартылыс заңындағы "масса" ұғымының мағынасы басқа - бұл тартылушы масса немесе гравитациялық масса. Әуелде Галилей де гравитациялық өрістегі барлық денелер олардың салмағына қарамастан бірдей үдеуге ие болатынын айтқан. Бұдан инерттік және гравитациялық массалардың тендігі шығады. Олардың тендік фактісінің өзін және гравитациялық өрісте барлық денелердің бірдей үдеумен құлайтындығын кейде эквиваленттіліктің әлсіз принципі деп те атайды.
Гравитациялық өрістердің көрсетілген қасиеті гравитациялық өрістегі денелер қозғалысы мен қайсыбір сыртқы өрісте орналаспаған, бірақ есептеудің инерциялық емес жүйесі көзқарасынан қарастырылатын денелер қозғалысының арасындағы маңызды ққсастықты анықтауға мүмкіндік береді. Есептеудің инерциялық емес жүйесіндегі қозғалыстың қасиеттері гравитациялық өріс бар болғандағы инерциялық жүйедегі тәрізді. Есептеудің инерциялық жүйесіндегі қозғалыс кейбір гравитациялық өріске эквивалентті. Бұл жағдайды эквиваленттік принципі деп атайды. Егер сіз лифтінің жабық кабинасында тұрсаңыз (Эйнштейннің келтірген мысалы), онда сіздің үдемелі қозғалыстың әсерінен тартылыстың ықпалын сезбейсіз. Мұндай жабық кабинада тартылысқа қатысты құбылыстарды үдемелі қозғалысқа тән құбылыстардан айыруға сізге мүмкіндік беретін ешқандай тәжірибелерді жа-сау мүмкін емес. Кішкене жабық кабинаның ішінде гравитация мен шапшаң қозғалыс әсері байқалмайды.
Эквиваленттік принципі салдарының бірі - тартылушы массаның маңында жарық сәулелерінің (фотондардың) ауытқуы, ал тартылушы масса шығаратын жарық қызыл түске ығысуы керек. Бұл тәжірибемен дәлелденген.

Тұрақты токтың электр тізбегі

1. Негізгі формулалар және теңдеулер



жүктеу/скачать 63,6 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:
  1   2



©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет