Нұрғожаева Айдана Бағдәулетқызы дот 502 математика-физика Тұрақты токтың магнит өрісі. Токтардың өзара әсері
жүктеу/скачать 241,26 Kb.
|
4-тапсырма ЭжМ
| Тұрақты тоқтағы магнит өрісі - тұрақты электромагниттік өрістің құрамдас бөліктерінің бірі. Оның пайда болу себебі - өткізгіш ортада ағып жатқан тұрақты ток (макро ток) болып табылады.
Магнит өрісі магнит индукциясымен сипатталады: Магнит өрісінің кернеулігі: Бұл шамалар былай байланысқан: Бұл жердегі - заттың магниттелу векторы М – магнит моменті - абсолют магнит өтімділік - магнит тұрақтысы - салыстырмалы магнит өтімділік Тұрақты тоқтағы магнит өрісі - уақыт өте келе өзгермейтін электромагниттік өрістің құрамдас бөліктерінің бірі. Ол бақылаушыға қатысты кеңістіктегі қозғалыссыз, өткізгіш денелер арқылы өтетін уақыт бойынша өзгермеген токтармен жасалады. Тікелей ағындар кезінде электромагниттік өрістің екінші құраушысы, атап айтқанда электр өрісі болғанымен, бірақ ол уақыт бойынша өзгермейді, сондықтан магнит өрісіне әсер етпейді. Сондықтан тұрақты тоқтағы магнит өрісін электрлікке тәуелсіз деп санауға болады. Магнит өрісінің негізгі көріністерінің бірі - оның осы өріске орналастырылған тогы бар өткізгішке әсері. Тәжірибе көрсеткендей, магнит өрісі dl ұзындықтағы өткізгіш элементіне I ток әсер ететін Fy күші келесідей анықталады: (1) Бұл күш өрістің берілген нүктесінде индукцияға перпендикуляр және I ток күші dl-ге перпендикуляр бағытталған. Егер индукция В және ұзындығы dl элементі параллель болса, онда ток элементі магнит өрісінен механикалық әсер етпейді. В және dl өзара перпендикуляр болған кезде ток элементіне әсер максималды болады. (1)-тен индукция дегеніміз өрістің берілген нүктесіне, B y-ге перпендикуляр орналасқан, осы элемент енгізілгенге дейін, ток элементі I dly осы нүктеге енгізілгенге дейін болған магнит өрісін бұрмаламаған жағдайда анықталатын өрістің күш сипаттамасы. Басқаша айтқанда, ағымдағы элементтің орналасуымен индукция сандық түрде келесі түрде анықталады: при I dl = 0. (1)-ке сәйкес ток элементін енгізу арқылы өрістің бұрмаланбауының осы шартын ескере отырып, индукцияны ұзындығы dl-ге тең өткізгішке әсер ететін күш ретінде анықтауға болады, егер оған тең ток күші оған ағып жатса. Магнит өрісінің токқа механикалық әсерін магнит өрісі сызықтарының деформациясы тұжырымдамасына немесе Лоренц күштері тұжырымдамасына сүйене отырып түсіндіруге болады. Өріс сызықтарының деформациясы (3) суретте көрсетілген. 3-сурет. Жүйеге сым енгізгенге дейін біркелкі магнит өрісі: в - тоғы бар оңаша сымның электр желілері; г - алынған өрістің күш сызықтары. Сымның сол жағында сымның меншікті өрісінің күш сызықтары сыртқы біркелкі өрістің күш сызықтарына қарама-қарсы бағытталған, ал оң жағына - соған сәйкес бағытталған. Сондықтан сымның сол жағындағы өріс сирек, ал оң жағы қалыңдатылған (қоюланған). Түзетуге тырысатын күш сызықтары сымға оңнан солға қарай қысым жасайды. (3)-суреттегі нүктелік сызықпен көрсетілген күш сызығы екеніне назар аударыңыз. Бұл, сымның оң және сол жағында орналасқан күш сызықтары арасындағы шекара. Осы түзудің С нүктесінде магнит индукциясы нөлге тең. Магнит өрісі мен сымның өзара перпендикуляр орналасуы кезінде күштің бағыты көбінесе сол қол ережесіне сәйкес анықталады; егер сол қолыңызды алақанға күш сызықтары енетіндей етіп қойсаңыз, созылған саусақтарды ағым бойымен бағыттаңыз, сонда бүгілген бас бармақ әсер етуші күштің бағытын көрсетеді. Өрістің токпен өзара әрекеттесуі магнит өрісінің пайда болу себептеріне қарамастан - электр тізбектеріндегі макро токтар ағыны немесе ферромагниттік материалдардағы микро токтар немесе вакуумдық құрылғыдағы электрондар ағыны нәтижесінде жүзеге асады. Ол тұрақты және уақыт бойынша өзгеретін өрістерде де байқалады. Егер ток өтетін ұзақ өткізгішті серіппеге айналдырса, онда бұл құрылғы бұрылыстар жиынтығы болады. Әр катушканың магнит өрістері суперпозиция принципіне сәйкес қосылады. Сонымен, белгілі бір уақытта катушка шығаратын өріс сол нүктедегі әрбір айналымның өрістерінің қосындысына тең болады. Мұндай катушканың өрісінің күш сызықтарын 4-суреттен көре аласыз. Мұндай құрылғы катушка, соленоид немесе электромагнит деп аталады. Катушканың магниттік қасиеттері тұрақты магниттікімен бірдей болатынын байқау қиын емес. 4-сурет. Катушка орамының және тұрақты магниттің магниттік қасиеттері Катушканың бір жағы (жоғарыдағы суретте) магниттің солтүстік полюсі, ал екінші жағы оңтүстік полюс рөлін атқарады. Мұндай құрылғы техникада кеңінен қолданылады, өйткені оны басқаруға болады: ол катушкадағы ток қосылған кезде ғана магнитке айналады. Катушканың ішіндегі магнит өрісінің сызықтары параллель және олардың тығыздығы жоғары екеніне назар аударыңыз. Соленоид ішіндегі өріс өте күшті және біртекті. Катушка сыртындағы өріс біркелкі емес, ішіндегі өріске қарағанда әлдеқайда әлсіз және қарсы бағытта бағытталған. жүктеу/скачать 241,26 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|