ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық зерттеу университеті
Ә. Бүркітбаев атындағы Өнеркәсіптік инженерия институты
Инженериялық физика кафедрасы
№13 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС
ЖЕРДІҢ МАГНИТ ӨРІСІ ИНДУКЦИЯСЫНЫҢ
ГОРИЗОНТАЛЬ ҚҰРАУШЫСЫН АНЫҚТАУ
Зертханалық сабаққа арналған әдістемелік нұсқау
Алматы 2018
ЖЕРДІҢ МАГНИТ ӨРІСІ ИНДУКЦИЯСЫНЫҢ ГОРИЗОНТАЛЬ ҚҰРАУШЫСЫН АНЫҚТАУ
Жұмыстың мақсаты: Жердің магнит өрісі индукциясының горизонталь құраушысын анықтау.
Құрал-жабдықтар: «Жердің магнит өрісі индукциясының горизонталь құраушысын анықтау» ЭиМ-М-Л5 моноблогы, «Тангенс-гальванометр» модулі.
1. ТЕОРИЯЛЫҚ КІРІСПЕ
Тоғы бар өте жіңішке өткізгіштегі шамасын ток элементі деп атайды. Электростатикада сыншы заряд қандай роль атқарса, магнетизмде ток элементі ұғымы сондай роль атқарады ( - өткізгіш бойымен бағытталған шексіз аз вектор).
1 сурет. Тогы бар өткізгішке әсер ететін күш.
Магнит өрісін – шынайы нақтылық деп есептейік. Мақсатымыз оны сипаттау, өлшеу және қолдану. Өрісті сипаттау үшін магнит өрісінің индукциясы деп аталатын векторлық шама енгізіледі.
Егер ток элементі орналасқан жерде индукциясы магнит өрісі бар болса, онда ол өткізгішке күшпен әсер етеді (1 сурет):
. (1)
өрнектен магнит индукция векторының өлшем бірлігін алуға болады:
. (2)
Бірақ, басқа анықтама қабылданған.
1 тесла – (ХБ жүйесінде) магнит өрісі индукциясының бірлігі, тоғы бар жазық контурға 1 А·м2 магнит моменті, 1 Н·м максимал айналдырушы момент әсер ететін біртекті магнит өрісінің магнит индукциясына тең:
. (3)
Магнит өрісі шамасы ХБ жүйесінде – тесламен (Тл), ал СГС -те гаусспен (Гс) өрнектеледі.
Электростатикадағы сияқты магнитостатикада да магнит өрісінің кернеулігі деп аталатын қосымша вектор енгізіледі. Біртекті изотропты ортада:
, (4)
мұндағы μ – ортаның магнит өтімділігі деп аталатын, ортаның магниттік қасиетінің сипаты. Ол ортадағы өріс индукциясы вакуумдағы өріс индукциясынан неше есе артық екенін көрсетеді. μ0 – магниттік тұрақты, мәні мынаған тең:
μ0 =4π*10-7 Гн/м. (5)
1 кесте
Шама
|
ХБЖ
|
СГС
|
Индукция
|
1 тесла=104Гс
|
1 гаусс=10-4 Тл
|
Кернеулік
|
1 ампер/метр=0,0126 Э
|
1 эрстед= 79,5775 А/м
|
Магнит өрісінің индукциясы және электр өрісінің кернеулігі, қозғалыстағы зарядталған бөлшекке әсер ететін – Лоренц күшін анықтайтын болғандықтан, электромагниттік өрістің негізгі сипаттамалары болып табылады, олар:
. (6)
Лоренц күшінің бағытын сол қол ережесімен анықтауға болады (2 сур.).
2 сурет. Лоренц күшін анықтау.
Лоренц күшінің магниттік құраушысының модулі мынаған тең:
F=|q| v B sinα, (7)
мұндағы α – магнит индукциясы мен жылдамдық векторлары арасындағы бұрыш. Жердің магнит өрісіндегі сәулеленумен қатар жүретін зарядталған бөлшектердің қозғалысын, биік енділікте байқалатын әдемі құбылыс – солтүстік (полярлы) шұғыла түсіндіріп береді.
Достарыңызбен бөлісу: |