Электр тогының магнит өрісі

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Жоспар

І. Кіріспе

ІІ. Негізгі бөлім.

Электр тогының магнит өрісі.
Токтардың әсерлесуі.
Ампер заңы.
Магнит өрісінің индукциясы және кернеулігі.
Био - Савар - Лаплас заңы
Фарадей тәжірибиесі.
Магнит өрісінің энергиясы.
Ленц ережесі.
Электромагниттік индукция құбылысы.
Лоренц күші.
Магнит өрісінің қозғалыстағы зарядқа әсері.

ІІІ. Пайдаланылған әдебиеттер.

Ж. Абдуллаев

Б. С. Арызханов.

Электр тогының магнит өрісі

Электр зарядын қоршаған ортада белгілі бір физикалық қасиеттері бар электростанциялық өріс болатыны сияқты токтарды қоршаған ортада да магнит өрісі деп аталатын өрістің ерекше түрі пайда болады. Егерде электорстатикалық өрістің бар жоғы оған әкелінген зарядталған денелерге әсер етуші күш арқылы білінсе, магнит өрісі осы өріске әкелінген тогы бары өзкізгішке әсер ететін күш арқылы білінеді. Сөйтіп электрлік және магниттік құбылыстардың осындай өзара байланысын бірінші рет 1820 жылы Дат физигі Эрстед (1777 - 1851) ашқан болатын. Магнит өрісіне тогы бар өткізгішті алап келгенде, онда өткізгішке магнит тарапынан күш әсер етіп, өткізгіштің қозғалатытын байқады.

Токтардың әсерлесуі. Ампер заңын қалауымызша орналасқан тогы бар екі өткізгіштің өзара әскр күштерін анықтау үшін қолдануға болады. Бір - бірінен d ара қашықтықта орналасқан шексіз ұзын, түзу сызықты паралель өткізгіштерде І, және І ₂ токтары болсын. Бұлардың әрқайсысы өз маңында магнит өрісін тудырады да, олар Ампер заңы бойынша бір - біріне әсер етеді. I ₁ тогы бар өткізгіштің магнит өрісіне І ₂ тогы бар өткізгішті алып келсек, онда I ₁ токтың магнит өрісінің күштері І ₂ токтың dL элементтеріне әсер етеді.

Ампер заңы. 1820 - 1823 жылдары Ампер электр тогының магнит өрісінің туғызатынын анықтады. Өткізгішке әсер ететін күшті Ампер күші деп, ал оны сипаттайтын формуланы Ампер заңы деп атайды. Өткізгішке әсер ететін F күшінің бағыты сол қол ережесімен анықталады.

Магнит өрісінің индукциясы және кернеулігі.

қатынасы магнит өрісі сипаттайтын шама, оны магнит индукциясы деп атайды. Магнит өрісі магнит индукциясының күш сызықтары арқылы бейнеленеді. Магнит цндукциясының күш сызықтары тұйық болады. Мұндай өрісті құйынды өріс деп атайлы. Магнит индукциясының өлшемі ретінде Тесла (Тл) алынады. Магнит индукциясы В ортаның қасиетіне байланысты болады. Егер вакумдағы магнит индукциясын В деп белгілесек, онда В = Mв ₀ екенін байқауға болады. М = - ортаның магнит өнімділігі деп аталады, Ол ортаның қасиетін көрсетеді.

Магнит өрісін сипаттайтын келесі бір шама - магнит өрісінің Н кернеулігі. Кернеулікпен индукциясының арасында мынадай тәуелділік бар: В = M * M ₀ H м - магнит тұрақтысы. Магнит өрісінің кернеулігі ортаның қасиетіне тәуелді болмайды. Ол магнит өрісін туғызатын токтың шамасына тәуелді болады. Кернеуліктің өлшем бірлігі - Ампер.

Био - Савар - Лаплас заңы

Түзу ұзын токтың магнит индукциясының тоққа дейінгі қашықтыққа кері пропорционал екендігін 1820 жылы француз физиктері Ж Био (1774 - 1862 ) және Ф. Савар (1791 - 1841) әр түрлі тәжірбиелер арқылы ашты. Магнит индукциясының ток жүріп тұрған өткізгіштің жалпы орналыасу ретіне тәуелділігі әр кезде түрліше болады. Сөйтіп токтың элементарь бөлігімен өсы бөлік тудырып тұрған магнит индукциясын байланыстыратын заңдылық ашылды. Сонымен, Био және Савар тәжірбиесінің нәтижелерін жинақтап келіп француз ғалымы П. Лаплас (1749 - 1971) кез келген пішіндегі контурдың бөліктеріне жарамды магнит өрісінің қорытқы индукциясын анықтауға болатын заңдылықты ашты. Ол Био - Савар - Лаплас заңы деп аталады. Сөйтіп, Био - Савар - Лаплас заңы бойынша J тогы бар өткізгіштің d L элементінің өрістің бір С нүктесіндегі магнит индуңкциясы d B мынаған тең: dB = sin

Осы өрнек электромагниттік құбылыстар үшін негізгі заң болып есептеледі. Мұндағы d B индукциясы ток элементі d L ге және V қашықтыққа перпендикуляр болады. Электр өрісі сияқты магнит өрістері үшін де элементтерінің әр түрлі нүктелеріндегі магнит индукциясы векторларының қосындыларын мына қатысы арқылы анықтауға болады:

В = S _L dB,

Фарадей тәжірибиелері.

Тұрақты магнит және гальванометрмен жалғанған катушка алайық. Осы катушканың ішіне тұрақты магнитті сұғайық. Сонда Гальвонометр тілінің ауытқығанын, ал магнитті суырып алсақ, тілдің басқа бағытқа ауытқығанын байқаймыз. Магнитті неғұрлім тезірек қозғалтса, тіл соғұрлым күштірек ауытқитыны байқалады.
Енді тұрақты магниттің орнына тогы бар екінші катушка алайық. Екінші катушканы гальвонометрмен жалғасқан ктушканы ішіне салайық. Енді екінші катушканың бойымен ток жіберсек, бірінші катушкада ток пайда болғанын байқаймыз. Оны бірінші катушкамен жалғасқан гальвонометр көрсетеді.

Магнит өрісінің энергиясы. Тізбектегі немесе контурдағы ток күшейгенде оның туғызатын магнит өрісі де күшейеді, сондықтан осы магнит өрісінен өнген энергия магнит өрісінің энергиясы болып табылады.

Магнит өрісінің энергиясын есептеу үшін L өзіндік цндукциясы бар контурдағы ток күші біртіндеп нөлден бастап ақырғы І ге дейін артсын. Ток артқан кезде контурда өздік индукциясының Е Э. Қ. К пайда болады. Сондықтан осы э. қ. к - іне қарсы істелінетін жұмыс магнит өрісінің энергиясын тудыруға кетеді. Магнит өрісінің энергиясы (А = Wm)

Wm LT ²

Индукциялық токтың бағыты оны тудыруға себепші болған нәрсенің бағытына қарама - қарсы болады, яғни индукциялық токтың магнит сыртқы магнит өрісінің өзгеруіне қарама - қарсы бағытта болады. Мұны Ленц ередесі деп атайды.

Тәжірбие. Екінші катушкадағы ток көбейгенде бірінші катушкада оған қарама - қарсы ток пайда болады, яғни бірінші катушкада пайда болған индукциялық токтың магнит өрісінің бағыты екінші катушкадағы токтың магнит өрісінің бағытына қарама - қарсы болады. Ал екінші катушкадағы токты азайтқанда оның магнит өрісі де азаяды, ал бұл кезде бірінші катушкада пайда болған цндукциялық токтың магнит өрісі оны күшейтуге тырысады. Индукциялық токтың бағыты өзін туғызатын токтың бағытына қарама - қарсы.

Электромагниттік индукция құбылысы .

1820 - 1823 жылдары Ампер электр тогының магнит өрісін туғызатынын анықтады. Ал, М. Фарадей 1823 - 1831 жылдары магнит өрісі әсерінен электр тогын алуға болмаспа екен деген сұрақ қойды. Көптеген тәжірбиелердің нәтижесінде бұл сұрақтың да шешуі табылды. Магнит өрісінің көмегімен ток алуды электро магниттік индукция құбылысы деп атайды. E = Бұл электоромагниттік индукция үшін Фарадей заңы деп аталады.