20 және 21 ғасырдағы электромагниттік индукция

УДК 537.31 Ә12

XX және XXI ғасырлардағы электромагниттік индукцияның дамуы және қолданылуы

Әзімхан Рахат Серікбайұлы

М.Х. Дулати атындағы Тараз университетінің жаратылыстану факультетінің магистранты

Ғылыми жетекші - Кушкимбаева Б.Ж.

Тараз. Казахстан

Кіріспе

1-бөлім. XX ғасырдағы электромагниттік индукцияның дамуы

1.1 Электр генераторларының дамуы

1.2 Трансформаторлардың жетілдірілуі

1.3 Радиотехника және байланыс саласы

2-бөлім. XXI ғасырдағы электромагниттік индукцияның заманауи бағыттары

2.1 Баламалы энергетика

2.2 Индукциялық қыздыру технологиясы

2.3 Сымсыз энергия беру

2.4 Медицинадағы қолданылуы

3-бөлім. Ғылыми-техникалық прогрестегі маңызы

Қорытынды

Қолданылған әдебиеттер

Аннотация

Бұл мақалада XX және XXI ғасырлардағы электромагниттік индукция құбылысының теориялық және практикалық дамуы қарастырылады. Индукция құбылысының электр энергетикасы, радиоэлектроника, көлік, медицина және жоғары технологиялар салаларындағы рөлі талданады. Сонымен қатар заманауи ғылыми жетістіктер мен болашақ даму перспективалары сипатталады.

Кіріспе

Электромагниттік индукция құбылысы 1831 жылы Michael Faraday тарапынан ашылған. Бұл құбылыс магнит өрісінің өзгерісі нәтижесінде өткізгіште электр тогының пайда болуын сипаттайды. Теориялық тұрғыдан оны кейін James Clerk Maxwell электромагниттік өріс теориясы арқылы негіздеді.

XX ғасырдан бастап бұл құбылыс техниканың негізгі іргетасына айналып, XXI ғасырда жоғары технологиялардың дамуына серпін берді.

1. XX ғасырдағы электромагниттік индукцияның дамуы

XX ғасыр – электр энергетикасының қарқынды дамыған кезеңі. Электромагниттік индукция негізінде келесі құрылғылар кеңінен қолданыс тапты:

1.1 Электр генераторлары

Электр станцияларындағы генераторлар механикалық энергияны электр энергиясына айналдырады. Бұл процестің негізінде электромагниттік индукция заңы жатыр. XX ғасырда жылу, су және атом электр станцияларының дамуы электр энергиясын жаппай өндіруге мүмкіндік берді.

1.2 Трансформаторлар

Трансформаторлар электр кернеуін өзгерту үшін қолданылады. Олардың жұмысы айнымалы токтағы индукция құбылысына негізделген. Электр энергиясын алыс қашықтыққа тасымалдауда трансформаторлардың маңызы ерекше болды.

1.3 Радиотехника және байланыс

XX ғасырда радиобайланыс, теледидар және кейінірек ұялы байланыс жүйелері пайда болды. Мұнда электромагниттік толқындар мен индукция құбылысы негізгі рөл атқарды.

2. XXI ғасырдағы электромагниттік индукцияның жаңа бағыттары

XXI ғасырда индукция құбылысы жаңа технологиялармен ұштасып, инновациялық шешімдерге жол ашты.

2.1 Баламалы энергетика

Жел және су электр станцияларындағы генераторлар жетілдірілді. Қазіргі турбогенераторлар жоғары тиімділікке ие. Электромагниттік индукция жаңартылатын энергия көздерінің негізі болып отыр.

2.2 Индукциялық қыздыру

Индукциялық пештер металл өңдеуде, тұрмыста (индукциялық плиталар) кең қолданылады. Бұл әдіс жылуды тікелей өткізгіш материал ішінде тудырады.

2.3 Сымсыз энергия беру

Сымсыз зарядтау технологиясы (смартфондар, электр көліктері) магниттік индукция принципіне негізделген. Бұл сала XXI ғасырда қарқынды дамып келеді.

2.4 Медицинадағы қолданылуы

Магниттік-резонанстық томография (МРТ) құрылғылары электромагниттік индукция және магнит өрісі принциптеріне негізделген. Олар адам ағзасын инвазивті емес зерттеуге мүмкіндік береді.

3. Ғылыми-техникалық прогрестегі рөлі

Электромагниттік индукция:

Электр энергетикасының негізін құрайды

Өнеркәсіптік автоматтандыруды қамтамасыз етеді

Көлік жүйелерін (электровоздар, электромобильдер) дамытады

Ақпараттық технологиялардың дамуына ықпал етеді

XXI ғасырда нанотехнология, кванттық электроника және жоғары жиілікті құрылғылар саласында да индукция құбылысы зерттелуде.

Қорытынды

XX және XXI ғасырларда электромагниттік индукция адамзат өркениетінің технологиялық дамуының басты қозғаушы күштерінің бірі болды. XX ғасырда ол энергетика мен өнеркәсіптің негізіне айналса, XXI ғасырда инновациялық және цифрлық технологиялардың ажырамас бөлігіне айналды. Болашақта да бұл құбылыс жаңартылатын энергия, сымсыз технологиялар және жоғары дәлдікті медициналық құрылғылар саласында маңызды рөл атқара береді.

Қолданылған әдебиеттер

1. Иродов И. Е. Электромагнетизм. Основные законы. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2016.

2. Матвеев А. Н. Электричество и магнетизм. — М.: Высшая школа, 2010.

3. Трофимова Т. И. Курс физики. Электричество и магнетизм. — М.: Академия, 2018.

4. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. — М.: Юрайт, 2017.

5. Демидович Б. П., Марон И. А. Основы электродинамики. — М.: Наука, 2009.

6. Halliday D., Resnick R., Walker J. Fundamentals of Physics. — Hoboken: Wiley, 2014.

7. Purcell E. M., Morin D. Electricity and Magnetism. — Cambridge: Cambridge University Press, 2013.