Контурдың магнит моменті

Магнит өрісі
Магнит өрісі. Магнит
1. МАГНИТ ӨРІСІ
1820 жылы дат физигі Х.Эрстед тогы бар өткізгіштердің магнит стрелкасына
әсерін байқап, оны магнит өрісі деп атады. Магнит өрісін тогы бар раманың
көмегімен зерттеуге болады. Нормальдің оң бағыты токпен оң бұрғы ережесі
бойынша анықталады.

Тогы бар раманы магнит өрісіне енгізгенде, магнит өрісі
мен нормаль бағыттары бір-бірімен дәл келмесе,
контурды тепе-теңдік жағдайға әкелуге тырысатын
раманы айналдыратын күш моменті пайда болады.
Айналу күш моментінің шамасы нормаль мен магнит
өріс бағыты арасындағы - бұрышына тәуелді.
І

Бұл момент болғанда, максималь мәнге ие болады. Mmax ~ І S .

Контурдың магнит моменті : P = І·S ,
векторлық түрде

Эрстед тәжірибесі. 1820 ж.
Тұрақты электр тогының
магниттік тілшеге әсері
Тілше токқа
перпендикуляр орналасуға
тырысады

Барлық тогы бар өткізгіштердің
айналасында магнит өрісі пайда
болады
Тогы бар екі өткізгіштің бір-бірімен әсерлесуі
Күштердің айналдыру моменті :

мұндағы – магнит индукция векторы, ол өрісті сандық мөлшер түрінде
сипаттайды. Берілген өріс нүктесінде әртүрлі контурға мөлшерлері әртүрлі
айналдырушы моменттер әсер етеді, бірақ та қатынасы барлық контурлар
үшін бірдей шама, сондықтан ол шама магнит өрісінің сипаттамасын беретін магнит
индукциясы деп аталады:
Магнит өрісінің берілген нүктедегі магнит индукциясы деп магнит моменті
бірге тең рамаға әсер етуші максималь айналдырушы моментті айтады.

Магнит өрісі - күш өрісі болып табылады, сондықтан оны магнит индукция
сызықтарымен өрнектеуге болады, ол сызықтардың әр нүктелеріне жүргізілген
жанамалар векторымен бағыттас болады.

Индукция сызықтарының бағытын өзімізге C
белгілі бұрғы ережесі немесе оң қол ережесі
бойынша анықтауға болады.
B 6
A
Бұрғы ережесі: егер токтың бағыты бұрғының ілгерілемелі қозғалыс
бағытымен бағыттас болса, онда бұрғы сабының айналу бағыты магнит
индукциясы сызықтарының бағытын көрсетеді.
Оң қол ережесі : бас бармақ токтың бағытын көрсететіндей етіп оң
қолымызбен өткізгішті ұстасақ төрт саусағымыз магнит индукциясының күш
сызықтарының бағытын көрсетеді.

Төмендегі суреттерде тура токтың индукция сызықтары көрсетілген.

Ｉ

Төмендегі суреттерде соленоидтың индукция сызықтары
берілген.

=

Төмендегі суреттерде тура және таға пішінде магниттің индукция
сызықтары берілген.

2. Тогы бар дөңгелек өткізгіштің центріндегі магнит индукциясы

барлық ток элементтерінің дөңгелек ток центріне дейінгі
қашықтығы бірдей және ол R радиусқа тең.

Био-Савар-Лаплас заңы бойынша :

Дөңгелек ток центріндегі
магнит индукциясы:

1.2 Магнит өрісінің тогы бар өткізгіштерге әсері (Ампер заңы)

Магнит өрісінің тогы бар өткізгішке әсер ететін күшін Ампер күші деп атайды.
Ампер заңының математикалық өрнегі:

мұндағы І – ток күші, – элементі
орналасқан нүктедегі магнит индукциясы.
Ампер күші әруақытта және
векторлары жатқан жазықтыққа
перпендикуляр болады.
Сол қол ережесі: Егер B векторы сол
қолдың алақанына перпендикуляр еніп, төрт
саусақ өткізгіштегі ток бағытымен бағыттас
болса, онда бас бармақ Ампер күшінің
бағытын көрсетеді.

Ампер күшінің модулі былай
болады:
мұндағы - және векторлары
арасындағы бұрыш.
Ампер заңы (күші)

ток жіңішке өткізгішпен ағатын болса
Ампер заңы сонымен бірге, магнит индукциясының (В) өлшем бірлігін
анықтауға мүмкіндік береді. Егер тогы бар өткізгіштің элементі магнит
өрісінің бағытына перпендикуляр болса, онда Ампер заңы былай
жазылады: dF=І⋅B⋅dl бұдан

Магнит индукциясының өлшемі – тесла (Тл). 1 Тл - өріс бағытына
перпендикуляр орналасқан түзу сызықты өткізгіш арқылы 1А ток ағатын
болса, сол өткізгіштің әр метр ұзындығына 1Н күшпен әсер ететін біртекті
магнит өрісінің магнит индукциясы:

Фарадей тәжірибесі. 1831 ж.
Магнит индукциясы В,
магнит өрісінің
күштік сипаты, оны
магниттік күш
сызықтары
арқылы кескіндеуге
болады.

Магнит өрісінің күш
сызықтары әрқашан тұйық.
Магнит өрісінің қозғалыстағы зарядқа әсері (Лоренц күші)

Индукциясы магнит өрісінде жылдамдықпен қозғалатын зарядқа белгілі
бір бағытта күш әсер етеді. Бұл әсер Лоренц күші деп аталады. Бұл күш
зарядқа q, жылдамдыққа және индукция векторы шамаларына тәуелді
болады, оның бағыты және вектролары арқылы анықталады.

Лоренц күшінің модулі:

мұндағы – және векторларының арасындағы бұрыш.

Егер зарядталған бөлшек тыныштық қалыпта (ν =0) болса, онда оған
магнит өрісі тарапынан ешқандай күш әсер етпейді. Магнит өрісі тек қана
қозғалатын зарядтарға әсер етеді.
Лоренц күшінің бағыты сол қол ережесі бойынша анықталады (ток пен оң
заряд бағыты бірдей деп есептегенде). Зарядтың шамасы теріс болса,
Леренц күші басбармаққа қарама-қарсы бағытталған болады.
Магнит өрісінің кернеулігі

Ұқсас жұмыстар

Өздік индукция

Магнит өрісі

Магнит өрісінің бағыты

Электромагниттік индукция құбылысы

Тербелмелі контур

Магнит өрісі. Магнит өрісінің тірі организмге әсері

Ядролық магниттік резонанс

Электр және магнит өрісінің тірі ағзаға әсері

Магниттік өріс пен магниттік тізбектер

Неодим магниттерінің өзара әсерлесу күшінің магниттік моменттерінің арасындағы бұрышқа тәуелділігін зерттеу

Пәндер