Uzun, to’g’ri tokli o’tkazgich atrofidagi magnit maydon

|
Uzun, to’g’ri tokli o’tkazgich atrofidagi magnit maydon
|
bet | 20/40 | Sana | 22.02.2024 | Hajmi | 15,65 Mb. | | #160565 |
Bog'liq 3-KURS FIZIKA (5-yillik sirtqi uchun)Uzun, to’g’ri tokli o’tkazgich atrofidagi magnit maydon:
B = µ0I/2πr
Bu yerda r- o’tkazgichning marhazigacha bo’lgan masofa. Magnit maydon induksiya vektorining aylanish tekisligi tokli o’tkazgichga perpendikulyar bo’lib, soat strelkasi yo’nalishi bo’yicha harakatlanadi.
14-rasm
Field created by a long, straight wire carrying current I:
B = µ0I/2πr
Here r is the distance from the center of the wire. The field vectors trace circles in planes perpendicular to the wire, going clockwise when viewed from along the direction of the current.4
“Paralel toklarning o‘zaro ta’sir kuchi ( ) o‘tkazgichlardan o‘tayotgan toklarning (I1 , I2) kuchlariga, o‘tkazgichning (l) uzunligiga to‘g‘ri proporsional va ular orasidagi masofaga teskari proporsional”, ya’ni:
yoki
Magnit maydonidagi tokli o‘tkazgichga ta’sir qiluvchi kuchni ham Amper aniqlagan. Bu quyidagicha ta’riflanadi.
Magnit maydon induksiya vektori ( ) magnit maydonni miqdori jihatdan xarakterlovchi fizik kattalikdir, ya’ni:“Magnit maydonning biror nuqtasidagi induksiya vektori deb, maydonning shu nuqtasiga kiritilgan magnit momenti bir birlikka teng bo‘lgan tokli yopiq konturga ta’sir qiluvchi maksimal aylantiruvchi kuch momentiga miqdor jihatdan teng bo‘lgan fizik kattalikka aytiladi”; uning matematik ifodasi quyidagicha:
ya’ni o‘lchov birligi Tesla (Tl)]. Magnit induksiya chiziqlari deb, shunday egri chiziqlarga aytiladiki, uning har bir nuqtasiga magnit induksiya vektori urinma ravishda yo‘nalgandir. Uning yo‘nalishini parma qoidasiga asosan aniqlash mumkin (15- rasm)
15-rasm
Magnit maydondagi tokli o‘tkazgichga ta’sir qiluvchi kuch quyidagiga teng, ya’ni Amper kuchi: - bu Amper qonunining matematik ifodasidir.
Bundan quyidagi ta’rifni aytish mumkin, ya’ni chap qo‘l qoidasi bo‘yicha: “Agar ochiq chap qo‘lning kaftiga ( ) induksiya vektorining o‘tkazgich uzunligi(l) ga perpendikulyar tashkil etuvchisi tushayotganda, to‘rt barmoq (I) tokning yo‘nalishi bilan mos tushsa, 90 ga kerilgan bosh barmoq o‘tkazgichga ta’sir qiluvchi ( ) Amper kuchining yo‘nalishini ko‘rsatadi”. Bu Amper qonuni ta’rifidir.
Amper qonunidan magnit maydon induksiya vektorining son qiymatini aniqlash mumkin: yoki (N - magnit maydon kuchlanganligi vektori). Magnit maydonda xarakatlanayotgan zaryadli zarraga ta’sir qiluvchi kuch - Lorens kuchi deb ataladi, ya’ni magnit maydonidagi tokli o‘tkazgichga ta’sir qiluvchi Amper kuchining vujudga kelishini Lorens quyidagicha tushuntirdi: o‘tkazgichda tokni hosil qiluvchi tartibli xarakatlanayotgan zaryadlarga magnit maydon ta’sir qiladi. Amper qonunidan foydalanib, magnit maydonda xarakatlanuvchi zaryadga ta’sir etuvchi kuchni topish mumkin. Ya’ni, Amper qonunidagi tok kuchi I ni deb yozish mumkin.
Bunda: j - tokning zichligi, S - o‘tkazgichning ko‘ndalang kesim yuzasi, q - zaryad, n -zaryadlar konsentratsiyasi, - zaryadning tezligi (tartibli xarakat tezligi). Uni e’tiborga olsak, , (bunda. .
Bundan: Lorens kuchini xisoblash mumkin.
Demak, Lorens kuchi quyidagicha ta’riflanadi: “Bir jinsli magnit maydonda xarakatlanayotgan zaryadga ta’sir qiluvchi Lorens kuchi ( ) zarrachaning zaryadi ( q ) ga, uning tezligi ( ) ga, magnit maydonining induksiyasi ( ) ga va
bilan vektorlar orasidagi burchakning sinusiga to‘g‘ri proporsional.” kuchining yo‘nalishi chap qo‘l qoidasi asosida aniqlanadi: “Agar ochiq chap qo‘lning kaftiga induksiya vektorining zaryad tezligi ( ) ga perpendikulyar tashkil etuvchisi tushayotganda, to‘rt barmoq musbat zaryadning yo‘nalishi bilan mos tushsa, 900 ga kerilgan bosh barmoq zaryadga ta’sir qiluvchi Lorens kuchining yo‘nalishini ko‘rsatadi.”
Elektromagnit induksiya qonunini miqdor jihatdan xarakterlash uchun magnit induksiya oqimi deb ataluvchi fizik kattalikni bilish zarur. Berilgan sirt orqali o‘tayotgan magnit induksiya oqimi (F) deb magnit induksiya vektorining ( ), S yuza hamda va normal vektorlar orasidagi burchak kosinusining ko‘paytmasiga teng bo‘lgan fizik kattalikka aytiladi, ya’ni:
Ingliz fizigi Faradey tajribalar asosida magnit maydoni o‘zgarishi natijasida (elektr maydoni) tok hosil bo‘lishini aniqladi. Bu tokni Faradey induksion tok deb atadi. Faradey elektromagnit induksiya qonunini kashf etib, uni quyidagicha ta’rifladi: “Yopiq konturda hosil bo‘lgan induksion E.YU.K. shu kontur bilan chegaralangan yuza orqali o‘tayotgan magnit induksiya oqimining o‘zgarish tezligiga proporsionaldir”, ya’ni:
Induksion tokning yo‘nalishi Lens qoidasi asosida aniqladi. U quyidagicha ta’riflanadi: “YOpiq konturda induksion tok shunday yo‘nalishda hosil bo‘ladi. U o‘zining magnit maydoni bilan uni hosil qiluvchi magnit maydonining o‘zgarishiga qarshilik ko‘rsatadi”. Lens qoidasiga ko‘ra induksion EYUK uni yuzaga keltiruvchi magnit oqimining o‘zgarishiga teskari ta’sir qiladi.
Faradey va Lens qonunlarini birlashtiruvchi asosiy qonun quyidagicha ta’riflanadi: “YOpik konturda hosil bo‘lgan induksion EYUK kontur bilan chegaralangan yuza orqali o‘tayotgan magnit induksiya oqimi o‘zgarish tezligining teskari ishorasiga teng”, ya’ni: n- cho‘lg‘amlar soni, - magnit oqimining o‘zgarish tezligi. Biror konturda o‘tayotgan elektr toki hosil qilgan magnit induksiya oqimining o‘zgarishi sababli paydo bo‘ladigan induksion EYUK ga o‘zinduksiya E .Yu.K .deyiladi:
1 Gn deb, kuchi xar sekundda 1 A ga o‘zgarganda 1V o‘zinduksiya E.Yu.K. hosil bo‘ladigan konturning induktivligiga aytiladi. Elektr va magnit maydonlar kuchlangan liklarining davriy ravishda o‘zgarish jarayoniga elektromagnit tebranishlar deyiladi. Elektromagnit tebranishlarni hosil qilish uchun elektr maydon energiyasi magnit maydon energiyasiga aylanishi va aksincha aylanishi mumkin bo‘ldi.
Oddiy tebranish konturi o‘zaro ketma-ket ulangan S sig‘imli va L induktivli g‘altakdan (16-rasm) iboratdir. Tebranish konturi yasaladigan o‘tkazgichlarning aktiv qarshiliklari etarlicha kichik bo‘lishi shart, aks holda konturda elektromagnit tebranish vujudga kelmaydi.
Tebranish konturida elektromagnit tebranishli davri :
bo‘ladi yoki xususiy tebranishlar chastotasi:
bo‘ladi.
1 Gn deb, tok kuchi har sekundda 1 A ga o‘zgarganda 1 V o‘zinduksiya EYUK hosil bo‘ladigan konturning induktivligiga aytiladi.
16-rasm
17-rasm
Ingliz olimi Maksvell kuch chiziqlari yopiq bo‘lgan, ya’ni uyurma ko‘rinishidagi elektr maydonning hosil bo‘lishini o‘z nazariyasida asoslab bergan. Bu maydon o‘z navbatida magnit maydon hosil qilar ekan. Maksvell bunday elektr va magnit maydonlar orasidagi o‘zaro bog‘lanishlar quyidagi ikkita postulotga asoslangan elektromagnit maydon nazariyasi asosida tushuntirib berdi.
|
| |