Waa maxay hadda korontada? Marka hore xasuuso, waa maxay qeexida hadda aynu baranay?

Si fudud, dhaqdhaqaaqa jihada ee walxaha la dallacay ee kirishbooyga waa koronto.

Kaliya marka walaxda ay dallacato qaybo si xor ah u dhaqaaqi kara, waxay gudbin kartaa koronto – taas oo ah, qabato koronto. Qaybahaan la dallacay ee ka qaybqaata marin habaabinta waxa loo yaqaan sideyaal. Biraha, tusaale ahaan, kaliya elektaroonnada dibadda ee atamka ayaa u dhaqmi kara sidii sideyaal.

“Dhaqdhaqaaqa jihada” ee qeexida hadda korantada ayaa inta badan si khaldan loo fahmay. Dad badan ayaa u maleynaya inay tixraacayso dhaqdhaqaaqa jihada gaar ah, dabcan maaha! Miyaan jihada dhaqdhaqaaqa elektarooniga ee wareegga AC isbeddelayn?

Dhab ahaantii, hanuunintu waxay la xiriirtaa “dhaqdhaqaaq random”!

Maadaama elektaroonada ay yihiin qaybo yar yar, waa inay ku jiraan dhaqdhaqaaq kuleyl ah mar kasta. Dhaqdhaqaaqa kulaylku waa dhaqdhaqaaq aan toos ahayn, sida ka muuqata sawirka hoose.

Dhaqdhaqaaqan dhab ahaantii aad ayuu u degdegay. Tusaale ahaan, biraha ku jira heerkulka qolka, xawaaraha dhaqdhaqaaqa kulaylka elektaroonigga ah wuxuu ku socdaa nidaamka boqollaal kiiloomitir halkii labaad!

Haddii aad si dhow ugu fiirsato dhaq-dhaqaaqan random-ka, waxaad ogaan doontaa in jihada ay u socoto qayb kasta ay tahay mid aan toos ahayn daqiiqad kasta. Haddii aad isku geyso xawaarahooda xawliga qaybahaan, natiijadu waxay ku dhowdahay eber.

Hadda ku dar aag koronto ah kirishbooyada, iyo elektarooniga ayaa kor u qaada dhaqdhaqaaqa jihada oo ku saleysan dhaqdhaqaaq aan toos ahayn. Iyadoo loo maleynayo in korontadu ay bidix u tahay wakhti go’an, dhaqdhaqaaqa elektarooniga wuxuu u eg yahay sidan soo socota. Kubadaha cas waxay u taagan yihiin atamka birta ah ee shabagga crystal, iyo dhibcooyinka dhaq-dhaqaaqa waxay ka dhigan yihiin elektaroonno bilaash ah.

Degdeg ma u eegtahay? Taasi waa sababta oo ah dhaqdhaqaaqa elektaroonigga ah runtii waa dhakhso! Laakiin dhab ahaantii, mooshinka bakhtiyaanasiibka ah, oo lagu xisaabtamayo qayb weyn, ma soo kordhinayso hadda. Marka dhaqdhaqaaqa aan tooska ahayn la tirtiro, inta soo hartay waa sida muuqaalka hoose ee gaabis ah.

Runtii, dhaqdhaqaaqa jihada elektaroonigga ah aad ayuu uga hooseeyaa xawaaraha dhaqdhaqaaqa kulaylka. Dhaqdhaqaaqa elektarooniga ah ee “shiidida” waxa loo yaqaan “drift” ama “drift”. Mararka qaarkood, electrons waxay u socon doonaan jihada ka soo horjeeda sababtoo ah shilalka atamka. Laakiin guud ahaan, electrons waxay u dhaqaaqaan hal jiho.

Haddii goobta korontadu ay beddesho jihada, jihada qulqulka elektarooniga ah ayaa sidoo kale isbedeli doonta.

Sidaa darteed, dhaqdhaqaaqa jihada noocan oo kale ah macnaheedu waa wadarta xawliga dhammaan elektaroonnada ka qaybqaadanaya socodka wakhti go’an maaha eber, laakiin guud ahaan waa jihada gaar ah. Jihadan waa la bedeli karaa wakhti kasta, taasina waa xaalad beddelka hadda.

Sidaa darteed, hadda maaha mid aad u badan “dhaqdhaqaaqa jihada” ee kharashka korantada ee waa “dhaqdhaqaaqa wadajirka ah” ee kharashka korontada.

Baaxadda hadda jira ee kirishbooyada waxaa lagu muujiyay xoojinta hadda. Xoogagga hadda jira waxaa lagu qeexaa sida xadiga korontadu dhex mareyso qeybta iskutallaabta ee kirishbooyada gudaha halbeeg, oo kala ah

Waxaan baranay xoogaa jireed oo ay ku jiraan ereyga “xoog”, sida xoojinta goobta korantada iyo xoogga kicinta magnetic. Waxay guud ahaan u taagan yihiin qaybinta halkii halbeeg, bedka halbeegga (ama mugga cutubka, unugga xagal adag). Si kastaba ha ahaatee, ereyga “xoojinta” xoogga hadda kama tarjumayso saamiga hadda ee aagga.

Dhab ahaantii, tiro kale oo jireed ayaa mas’uul ka ah qaybinta hadda ilaa aagga, taas oo ah cufnaanta hadda.

Maadaama nuxurka hadda korantada uu yahay dhaqdhaqaaqa jihada ee kharashka korontada, waa inuu jiraa xiriir gaar ah oo ka dhexeeya xoojinta hadda iyo xawaaraha qulqulka!

Si aan u helno xiriirkan, waa in aan marka hore cadeyno uruurinta fikradda- side, taas oo ah, tirada sidayaasha ee mugga cutubka, kaas oo lagu muujiyey .

Waxaa loo malaynayaa in qaybta iskutallaabtu ay tahay, xoog-ururinta qaaduhu yahay, xawligu ku socdo, iyo kharashka la dallacay.

Dabadeed dallaca kaarida dhinaca bidix ee dusha sare waa, kharashyadani waxay dhex mari doonaan dusha sare muddo cayiman gudahood, sidaas darteed

Tani waa muujinta yar yar ee xoogga hadda.

Cufnaanta hadda jirta waa qaybsiga hadda iyo aagga, markaa baaxadda cufnaanta hadda jirta waa, laakiin waxaa lagu qeexaa sida vector, jihadana waa jihada xawaaraha qulqulaya ee xambaarayaasha si fiican u dallacay, sidaas awgeed qulqulka elektarooniga ee Birta waxaa laga heli karaa Xawaarahaan, tusaale ahaan hoos.

Tixgeli siligga naxaasta ah, adigoo u malaynaya in atom kasta oo naxaas ah uu wax ku biiriyo elektarooniga qaade ahaan. Waxaa jira 1 mol oo naxaas ah, muggiisu waa, cufnaanta molar waa, cufnaanta, ka dibna xoojinta sidaha fiilada naxaasta waa

Halkee joogtaa Avogadro. Cufnaanta naxaasta ayaa la helay, qiimaha lagu helay beddelkuna waa qiyaastii halbeeg/mitir kuyuubik.

Iyadoo loo malaynayo in radius ee siligga naxaasta ah uu yahay 0.8mm, socodka hadda socdaa waa 15A, = 1.6 C, iyo xawaaraha qulqulka ee elektiroonigga ayaa loo xisaabiyaa sida

Waxaa la arki karaa in xawaaraha qulqulka ee electrons uu runtii aad u yar yahay.

Kuwa wax ka barta wareegyada, kor ku xusan waa qeexida dhamaystiran ee hadda.

Laakiin fiisigiska, qeexitaanka sare ee hadda jira dhab ahaantii waa qeexid cidhiidhi ah. Dhaqdhaqaaqyo badan oo guud kuma koobna kirishbooyada, ilaa inta dhaqdhaqaaqa qarashka korontadu uu hadda yahay. Tusaale ahaan, marka elektaroonnada atamka hydrogen-ka ay ku wareegaan xudunta, koronto ayaa ku samaysma wareeggeeda.

Ka soo qaad qaddarka lacagta elektaroonigga ah iyo muddada dhaqdhaqaaqa waa. Dabadeed mar kasta oo ay dhaafto, waxaa jira lacag aad u badan oo soo marta qayb kasta oo ka mid ah wareegga wareegga, markaa xoojinta hadda waxay ku salaysan tahay xiriirka ka dhexeeya xilliga, soo noqnoqda iyo xawaaraha xaglaha, iyo hadda waxaa sidoo kale lagu sheegi karaa.

Tusaale kale, saxan bir ah oo la dallacay, oo ku wareegaysa dhidibkeeda, waxa kale oo uu samaysaa qulqulo wareegyo leh radis kala duwan.

Xilligan noocaan ah ma aha hadda socodka caadiga ah mana dhalin karo kulaylka Joule! Ma samayn karo wareeg dhab ah.

Haddii kale, ma i siin lahayd xisaabinta inta kulaylka joule ah ee uu dhaliyo elektaroonnada atamka hydrogen-ka?

Dhab ahaantii, hadda vacuum kuma qanciyo sharciga Ohm. Sababtoo ah, koronto-dhaliyaha ay sameeyeen dhaqdhaqaaqa walxaha la dallacay ee vacuum, sidayaalku iskuma dhacaan si la mid ah xarkaha birta, sidaas darteed faakuumku ma laha wax iska caabin ah iyo maro.

Dhaqdhaqaaqa khidmadaha korantada ayaa dhaliya koronto, iyo kharashka korontada laftiisa ayaa kicinaya goobta korontada. Tani way fududahay in ay keento isfaham la’aan. Dad badan ayaa sidaas darteed u maleynaya in bannaanka korontada ee walxaha la dallacay ee sameeynaya korontadu ay tahay in la kashifo. Laakiin dhab ahaantii, socodka hadda jira ee kirishbooyada guud, sidayaalku waxay ku qulqulayaan asalka ka kooban tiro badan oo ah ion bir ah oo si togan loo soo oogay, iyo kaarigu laftiisa waa dhexdhexaad!

Inta badan waxaan ugu yeernaa nooca hadda ee gaarka ah ” hadda u dhigma”. Wax u dhigma halkan waxa ay ka dhigan tahay in ay abuurto goob birlabeed ah oo la mid ah kan hadda socda ee caadiga ah!

Xusuusin: Ha ku wareerin “xaqliga u dhigma” halkan iyo “wareegga u dhigma” ee falanqaynta wareegga

Dhab ahaantii, markii ugu horeysay ee aan barannay garoonka magnetic, korantada ee sharciga Biot-Saffar waxay ahayd koronto guud oo ka kooban haddan u dhigma. Dabcan, dhaqdhaqaajinta hadda ee isla’egyada Maxwell waxa kale oo ay tilmaamaysaa hadda guud ahaan.

Kuwa bartay saamaynta photoelectric waxay ogaadaan in marka photoelectron uu ka soo baxo cathode ilaa anode, haddii saamaynta hawada la iska indhatiro, hadda tani waxaa sabab u ah dhaqdhaqaaqa koronto ee vacuum, mana jirto wax iska caabin ah, sidaas darteed ma xaddido sharciga Ohm.

Haddaba, tani ma waxa kaliya ee ku saabsan hadda korontada ee fiisigiska?

Maya! Waxa kale oo jira laba nooc, kuwaas oo kala ah magnetizing current iyo barokaca hadda.

Waxay sidoo kale yihiin laba qulqulo oo u dhigma, kuwaas oo, sida magacaba ka muuqata, ayaa sidoo kale loo soo bandhigay si ay u sharxaan magnetism. Si kale haddii loo dhigo, way ka baxeen sifada aasaasiga ah ee “dhaqdhaqaaqa dacwadda” ee hadda jira!

Taasi waa yaab! Dhaqdhaqaaq koronto ma jiro, haddaba maxaa loogu yeeri karaa koronto?

Ha werwerin, oo si tartiib ah ii dhegayso.

Aynu eegno hadda magnetization-ka marka hore.

Waxaa la ogaaday in magnetism-ka ay sababto dhaqdhaqaaqa korantada (aan tixgelineynin sharraxaadda magnetismka ee sifooyinka gudaha ee lafdhabarta wakhtiga). Si loo sharaxo magnetism-ka dabiiciga ah, physicist Faransiis Ampere wuxuu soo bandhigay mala-awaalka “wareegga unugyada”.

Sida shaxanka hoose ku cad, atom ama molecule kasta waxa loo tixgalin karaa in uu leeyahay koronto ku wareegaysa xarunta, samaynaysa wareeg yar, taas oo ah, “wareega unugyada”.

Marka loo eego sharciga in korantada korantada ay kiciso goobta magnetic, wareegga molecular-kan ayaa soo saari doona tiro jireed oo loo yaqaan daqiiqad magnet. Cabbirkeedu waa aagga uu kuxiran yahay wareegga molecular oo lagu dhufto wakhtiga u dhigma ee wareegga molecular, jihadiisuna waxay ku jirtaa xidhiidh wareeg ah oo midigta ah oo leh jihada wareegga, kaas oo ah wareegga wareegga.

Sida iska cad, jihada daqiiqada magnetic waa sida saxda ah ee ay la socdaan jihada magnetic field ee uu sameeyay hadda wareega wareega.

.

Xaaladaha caadiga ah, habaynta wareegga molecular ee walaxdu waa fowdo, markaa walaxda ma aha magnetic, sida ku cad dhinaca bidix ee sawirka hoose. Marka la mariyo goob birlabeed ah oo dibadda ah, wareegyadan unugyadu waxa ay noqonayaan kuwo si habsami leh loo habeeyey. Sida ka muuqata dhanka midig ee sawirka hoose, daqiiqadahooda magnetic waxaa loo habeeyey hal jiho intii suurtagal ah, sida irbado yaryar oo birlab ah oo aan tiro lahayn oo la isku soo ururiyey si ay u sameeyaan dhul birlab ah oo dhan, dhammaan walxaha ka kooban iyaga ayaa noqda magnet.

Ka soo qaad in uu jiro magnet cylindrical ah, wareegga molecular ee gudaha ayaa si habsami leh loo habeeyey, iyo qaybaha wareegga unugyada ee cidhifka qaybta magnetka ayaa isku xiran si ay u sameeyaan wareegga ballaaran, sida ka muuqata sawirka hoose.

Iyadoo taas ku saleysan, waxaan u maleyn karnaa in magnet-ka baar uu la mid yahay solenoid tamar leh. Si kale haddii loo dhigo, waxaa jira hadda aan la arki karin oo ku dheggan oogada sare ee magnetka! Hadda noocaan ah lama xiriirin karo lamana isticmaali karo. Waxay ku kooban tahay oogada sare ee magnetka. Waxaan ugu yeernaa “binding current” ama “magnetizing current”.

Sidaa darteed, hadda magnetization-ka waa mid hadda jira, sababtoo ah waxay la mid tahay kan hadda la sameeyay dhaqdhaqaaqa kharashka korantada ee dhabta ah, taas oo u dhiganta inay dhalin karto dhul magnetic!

Aan mar kale eegno barokaca hadda socda.

Marka loo eego aragtida loop-ka Ampere, isku-dhafka xoogga magnetic ee waddada xiran waxay la mid tahay qulqulka cufnaanta hadda ee dusha qaloocsan ee ku xiran waddadan, taas oo ah, aragtidan waxaa loo yaqaan ‘Stokes’ theorem ee xisaabta. Waxay noo sheegaysaa in xudunta xididka ee waddo kasta oo xidhani ay tahay inay la mid noqoto qulqulka qalloocankeeda (halkan) ee korka kasta oo ku xidhan jidka xidhan.

Maadaama ay tahay aragti xisaabeed, waa in ay had iyo jeer ahaataa mid sax ah, sababtoo ah xisaabtu waa nidaam macquul ah oo ku salaysan axioms.

Sidaa darteed, Ampere Loop Theorem waa inuu had iyo jeer hayaa!

Si kastaba ha ahaatee, physicist Scottish-ga kartida leh Maxwell wuxuu ogaaday in markii ay soo food saartay wareeg aan degganayn, aragtida loop loop Ampere waxay ahayd mid iska hor imanaya.

Hadafka caadiga ah ee aan xasilloonayn wuxuu dhacaa inta lagu jiro dallacaadda iyo soo daynta capacitor-ka. Sida shaxanka hoose ku cad, waxa jira haddal aan degganayn muddada gaaban ee dallacaadda capacitor-ka.

Laakiin wareegga ayaa ka go’an inta u dhaxaysa taarikada capacitor, taas oo keeni doonta dhibaato halis ah.

Ka soo qaad in aan tixgelinno waddo xiran oo ka gudubta siliga, sida ka muuqata sawirka hoose, goobada lagu calaamadiyay C, iyo dusha qalooca ee la socda sida soohdinta ayaa si aan loo kala sooc lahayn loo dooran karaa. Jaantuska, diyaaradda wareegta ah ee ay kuxiran tahay C lafteeda iyo guud ahaan capacitor-ka ayaa la doortay. Dusha qalloocan ee saxanka bidix.

Marka loo eego dusha wareega, waxaa la arki karaa in marka loo eego dusha qalooca, laakiin sida loop ka mid ah xoogga goobta magnetic, qiimaheeda waa in la go’aamiyaa!

Sidee loo sameeyaa?

Maxwell waxa uu aaminsan yahay in Ampere’s loop theorem ay tahay in la dhiso. Hadda oo ay dhibaato jirto, waa in ay noqotaa sababtoo ah qayb ka mid ah hadda ka hor annagaa ogaanay, laakiin way jirtaa!

Haddaba, sidee lagu ogaan karaa qaybtan hadda jirta?

Maadaama ay dhibaatadu u dhexeyso taarikada, ka bilow inta u dhexeysa taarikada.

Iyadoo la baarayo, Maxwell wuxuu ogaaday in iyadoon loo eegin dallacaadda ama la dajintu, ay jirto tiro jireed oo u dhexeeya taarikada capacitor-ka mar walba taasoo la mid ah baaxadda iyo jihada hadda. Waa wakhtiga ka soo jeeda qulqulka qulqulka barokaca korantada, taas oo ah, waxaa lagu qeexaa sida hadda barakaca.

Haddii loo arko in qaybtani tahay qayb hadda jirta oo aan hore loo helin, markaas hadda oo dhammaystiran waa hadda. Taasi waa in la yidhaahdo, inkastoo wareegga u dhexeeya taarikada la gooyay, derivative ee qulqulka barokaca korontada iyo wadarta hadda wada jir ah, sida oo dhan , Hubi sii socoshada hadda had iyo jeer.

Dib ugu noqoshada khilaafkii hore, waxaan hadda ognahay in, marka loo eego shuruudaha Stokes ‘theorem, marka la xisaabinayo qulqulka cufnaanta hadda ee dusha xiran, cufnaanta barokaca hadda waa in sidoo kale la tixgeliyaa, taas oo ah, wareegga ampere oo dhamaystiran. Aragtida sidaas darteed, “helidda” qaybtan cusub ee hadda jirta, dhibaatada Ampere Loop Theorem waa la xalliyey!

Sababta “hordhac” aan halkan loo isticmaalin, laakiin “daahfurka” halkan ayaa lagu isticmaalaa. Waxa aan rabaa in aan ku nuuxnuuxsado waa in nooca hadda jira uusan ahayn magdhow xisaabeed, laakiin waa wax dhab ah, laakiin aan horay loo helin.

Waa maxay sababta ay marka hore u jirto? Sababtoo ah waxay u shaqeysaa sidii koronto oo kale, sida hadda jirta oo kale, waxay kicisaa magnetic field u dhigma, marka laga reebo in aysan jirin dhaqdhaqaaq koronto ah, looma baahna silig, kulaylka Joule lama dhalin karo, sidaas darteed waa la iska indhatiray!

Laakiin dhab ahaantii way iska jirtaa, iska ilaali muuqaal hoose, waxay ahayd aamusnaan xiiso leh goobta magnetic halkaas mar kasta!

Si kale haddii loo dhigo, marka aan la kulanno goob birlab ah, qeexitaanka asalka ah ee hadda aad ayuu u yar yahay. Nuxurka korantada korantada maaha dhaqdhaqaaqa korantada, waa inay noqotaa wax kicin kara dhul magnetic.

Ilaa hadda, dhowr nooc oo hadda ah ayaa la soo bandhigay. Dhammaantood waxay u jiraan si ula kac ah, iyo waxa ay wadaagaan ayaa ah in dhammaan qulqulatooyinka ay si isku mid ah u kicin karaan goobta magnetic.