Е. Т. Акимбеков физика пәнінен дәрістер курсы нұр-Сұлтан 2020
-дәріс. ВАКУУМДАҒЫ МАГНИТ ӨРІСІ
жүктеу/скачать 3.65 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Кілттік сөздер
| 14-дәріс. ВАКУУМДАҒЫ МАГНИТ ӨРІСІ
Дәрістің мақсаты: Магнит өрісінің қасиеттері сипаттаушы шамаларды білу; Био-Савара-Лаплас заңын магнит өрісіне қолдана білу; Жердің магниттік қасиетін түсіну. Кілттік сөздер: Магнит индукциясы, кернеулік векторы, магнит өтімділігі, Био-Савара-Лаплас заңы, Холл эффектсі. Қарастырылатын сұрақтар: Магнит өрісінің сипаттамалары. Био-Савара-Лаплас заңы. Лоренц күші. Холл эффектсі. Ампер заңы. Магнит өрісі үшін Гаусс теоремасы. Магнит өрісіндегі тогы бар өткізгіш орын ауыстырғандағы жұмыс. Магнит өрісі – тогы бар өткізгіштің, қозғалыстағы электр заряды бар бөлшектер мен денелердің, магниттік моменттері бар бөлшектер мен денелердің төңірегіндегі кеңістікте, сонымен қатар, электр өрісінің уақыт бойынша өзгеруінен пайда болады. Тогы бар жазық тұйық контур – өлшемі магнит өрісінің көзіне дейінгі қашықтықпен салыстырғанда өте аз, өрісті зерттеуге қолданылатын тогы бар тұйық өткізгіш (30-сурет). Кеңістіктегі контурдың орналасу бағдары оған жүргізілген нормальдің бағытымен сипатталады. Оң бұранда ережесіне сәйкес: бұранданы сағат тілінің айналу бағытымен контурдағы ток бағытында бұрағанда оның ұшының ілгерілемелі қозғалысы нормальдің бағытын көрсетеді (31-сурет). S N І 30-сурет 31-сурет Айналдырушы күш моменті өрістің берілген нүктесінің және тогы бар контурдың қасиеттеріне тәуелді. . . (14.1) Тогы бар жазық контурдың магниттік моменті оң нормальдің бағытымен сәйкес болатын вектор: (14.2) мұндағы S –-жазық контур бетінің ауданы, – контур жазықтығына жүргізілген нормальдің бірлік векторы. Магнит индукциясы – магнит өрісінің күштік сипатын ашу үшін енгізілген векторлық шама, оның мағынасын үш пара-пар әдістің кез келген біреуімен негіздеуге болады. Магнит индукциясы : 1. Магнит өрісінің берілген нүктесінде бірлік жылдамдықпен қозғалған нүктелік бірлік оң зарядқа магнит өрісі тарапынан әсер ететін максимал күшке тең шама: 2. Магнит өрісінің берілген нүктесінде токтың бірлік элементіне магнит өрісі тарапынан әсер ететін максимал күшке тең: 3. Магнит өрісінің берілген нүктесінде бірлік магниттік моменті бар контурға әсер ететін максимал күш моментіне тең: Ампер гипотезасы бойынша, кез келген денеде атомдардағы электрон-дардың қозғалысымен шартталған микроскопиялық токтар болады. Осы микротоктар дененің ішінде өзінің магнит өрісін тудырады және макро-токтардың магнит өрісінде бағдарлана бұрылуға қабілетті. Магнит өрісінің индукциясы денедегі барлық макро- және микро-токтардың қортқы магнит өрісін сипаттайды. Магнит өрісінің кернеулігі макротоктардың магнит өрісін сипаттайды.Магнит өрісі индукциясы мен кернеулігі арасындағы байланыс: (14.3) Ток элементінің кеңістіктің берілген нүктесіндегі (32-сурет )магнит өрісінің индукциясы ток күшіне тура пропорционал болады: (14.4) 32-сурет мұндағы - модулі өткізгіш элементінің dl ұзындығына тең, бағыты токпен сәйкес вектор, –өткізгіштің dl элементінен А нүктесіне жүргізілген радиус-вектор, r– радиус-вектордың модулі. вектордың модулі: (14.5) мұндағы – ток бағыты мен векторының арасындағы бұрыш. Магнит өрісі үшін суперпозиция принципі: Бірнеше токтың (қозғалыстағы зарядтардың) тудырған қортқы магнит өрісінің кез келген нүктедегі магнит индукциясы жеке токтардың (зарядтардың) магнит өрісінің сол нүктедегі индукцияларының векторлық қосындысына тең: (14.6) Магнит өрісінде тогы бар өткізгішэлементіне әсер ететін магниттік күш ток элементіне, ток күшіне, магнит индукциясына тура пропорционал болады. (14.7) мұндағы – ток бағыты мен магнит индукциясы векторы арасындағы бұрыш. Күш бағыты сол қол ережесімен анықталады (33-сурет): Егер сол қолды индукция векторы алақанға 33-сурет кіретіндей етіп, ал төрт саусақты біріктіріп ток бағытымен ұстаса, керіп ұстаған бас бармақ токқа әсер ететін магниттік күш бағытын көрсетеді. Ампер заңын параллель токтардың өзара әсерін зерттеу үшін қолдануға болады Лоренц күші – магнит өрісінің жылдамдықпен қозғалған q зарядты бөлшекке әсер ету күші: , (14.8) мұндағы – магнит индукциясы мен заряд жылдамдығы векторларының арасындағы бұрыш. Лоренц күшінің бағыты сол қол ережесімен анықталады (34-сурет): Егер сол қолды индукция векторы алақанға кіретіндей етіп, ал төрт саусақты біріктіріп оң зарядтың жылдамдығыныңбағытымен ұстаса, керіп ұстаған бас бармақ зарядқа әсер ететін магниттік күш бағытын көрсетеді. 34–сурет
Вакуумдағы магнит өрісінің векторының циркуляциясы:
а 36-сурет б жүктеу/скачать 3.65 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|