Лекция Магнит өрісі. Магнит өрісінің табиғаты. Тұрақты магнит өрісі. Био-Савар заңы
жүктеу/скачать 0,92 Mb. Pdf көрінісі
|
Лекция 9. Магнит өрісі. Ампер заңы
| 4.
Магнит өрісі. Магнит өрісі — материяның ерекше бір түрі және келесі қасиеттерге ие: Қозғалыстағы зарядтардың әсерінен электр тогы пайда болады. Ендеше магнит өрісі дегеніміз – электр тогы тудыратын өріс. Ол өріс – электр тогының өзара әсерін жүзеге асырады. Қозғалмайтын электр зарядтары арасында Кулон заңы бойынша анықталатын күштер әсер етеді. Жақыннан әсер ету теориясына сәйкес бұл өзара әсер былай жүзеге асады: зарядтардың әрқайсысы екінші зарядқа әсер ететін электр өрісін тудырады және керісінше. Ток өткен өткізгіштердің өзара әсерін, яғни қозғалыстағы электр зарядтарының арасындағы өзара әсерлерді магниттік өзара әсер деп атайды. Ток өткен өткізгіштердің бір-біріне әсер ету күштерін магниттік күштер деп атайды. Жақыннан әсер ету теориясы бойынша өткізгіштердің біреуіндегі ток басқа токқа тікелей әсер ете алмайды. Магнит өрісі дегеніміз материяның ерекше бір түрі – электрлі зарядталып, қозғалысқа түскен бөлшектердідң өзара әсері сол өріс арқылы жүзеге асырылады. Магнит өрісінің тәжірибе жүзінде тағайындалған негізгі қасиеттері мыналар: 1. Магнит өрісін электр тогы ( қозғалысқа түскен зарядтар) тудырады. 2. Магнит өрісі электр тогына ( қозғалысқа түскен зарядтарға) тигізетін әсерден барып байқалады. Магнит өрісін тек электр тогы ғана емес тұрақты магниттер де тудырады. Егер біз иілгіш өткізгішке тогы бар раманы магнит полюстарының арасына келтіріп іліп қойсақ, онда рама, өз жазықтығы магнит полюстарын қосатын Сызыққа перпендикуляр болғанша бұрыла береді. Сонымен, магнит өрісінің тогы бар рамаға тигізер әсері тек бағдар жөнінен ғана екен. Егер де электростатикалық өрістің бар жоғы оған әкелінген зарядталған денелерге әсер әсер етуші күш арқылы білінсе, магнит өрісі осы өріске әкелінген тогы бар өткізгішке әсер ететін күш арқылы білінеді. Сөйтіп, электрлік және магниттік құбылыстардың осындай өзара байланысын бірінші рет 1820 ж. дат физигі Эрстед (1777-1851) ашқан болатын. Яғни ағатын ток маңына магнит стрелкасын қойсақ, онда стрелканын ток бағытына қарай бағытын біршама өзгерткендігін байқаған. Эстердің бұл жаңалығы көптеген физиктерді қызықтырып, осыдан бастап олар электромагниттік құбылыстарды кеңінен зерттей бастады. Солардың бірі француз физигі Ампер болды. Ампердің болжауынша магнит стрелкасын тек ток қана емес, ток жүріп тұрған өткізгіш те әсер ете алады деді. Сөйтіп ол мынадай тәжірибе жасады. Тұрақты магнит өрісіне тогы бар өткізгішті алып келгенде , онда өткізгішке магнит тарапынан күш әсер етіп, өткізгіштің қозғалатындығын байқады. Сонымен, магнит стрелкасының тогы бар өткізгіштің маңында бағдарлануы, өткізгіштің пішініне, оның орналасуына және токтың шамасы мен бағытына байланысты болады. Бірақ, магнит стрелкасының электр зарядына ешқандай әсер етпейтінін айта кетуіміз керек. Бұдан мынадай қорытынды шығады: тек қана қозғалыстағы электр зарядтары өздерінің маңында магнит өрісін тудырады да, қозғалмайтын зарядтардың маңында тек электр өрісі пайда болады. Магнит өрісін сипаттау үшін оның тек белгілі бір токқа әсерін ғана қарастыру керек. Магнит өрісінің қасиеттерін зерттеу үшін, оның тогы бар жазық тұйықталған контурға тигізетін әсерін пайдаланамыз. Мұндай контурды рамка деп атайды. Бұл контурдың өлшемдері магнит өрісін жасайтын тогы бар өткізгіштерге дейінгі қашықтықпен салыстырғанда кіші болуы тиіс. Мұндай рамкада тұрақты ток ұдайы жүріп тұруы үшін, оған өткізгіштер арқылы ток жіберіп тұру керек. Рамка арқылы ток жүргенде, ол белгілі бір бұрышқа бұрылады, сөйтіп магнит өрісі рамкаға бағыттаушы күшпен әсер етеді . Ал рамканың айналу бағыты бойынша магнит өрісінің бағытын да анықтай аламыз. Магнит өрісінің рамкаға бағдарлаушы әсері, рамкада қос күшті тудырады. Магнит өрісін тудырушы токтардың күштері мен олардың орналасуына және рамканын өлшемдері мен бағытына, сол сияқты ондағы токтың күшіне де тәуелді. Магнит өрісіне енгізілген тогы бар контурдың магниттік моменті келесі формуламен анықталады: . 5. жүктеу/скачать 0,92 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|