МАГНИТ ӨРІСІ Магнит өрісі және оның сипаттамасы

МАГНИТ ӨРІСІ

Магнит өрісі және оның сипаттамасы Электр өрісі Магнит өрісі • Электр зарядтарын қоршаған кеңістікте пайда болады • қозғалыстағы және қозғалмайтын электрлік зарядтарға әсер етеді • зерттеу үшін нүктелік зарядтар қолданылады • тоқтарды, тұрақты магниттерді қоршалған кеңістікте магнит өрісі пайда болады • тек қозғалыстағы электр зарядтарына ғана әсер етеді • зерттеу үшін тогы бар тұйықталған жазық контур (тогы бар рама) қолданылады

n I S n N I Оң бұранда ережесі: рамадағы токтың бағытымен айналатын бұранда ұшының ілгерілмелі қозғалысының бағыты, нормальдің оң бағыты ретінде алынады. Берілген нүктедегі магнит өрісінің бағыты ретінде бойымен контурға тұрғызылған оң нормаль орналасатын бағыт алынады.

Магнит индукциясының сызықтары тұйықталған болады және тогы бар өткізгіштерді қамтиды. Олардың бағыты оң бұранда ережесімен анықталады: тоқтың бағытымен бұралатын бұранданың ұшы магнит индукциясының сызықтарымен бағыттас болады. Макротоктардың магнит өрісі Н кернеулік векторы арқылы сипатталады. Біртекті изотропты орта үшін магнит индукция векторы :

Био - Савар -Лаплас заңы және оны магнит өрісін есептеу үшін қолдану dl I α r A d. B Cуперпозиция принципі: бірнеше токтар немесе қозғалыстағы зарядтар тудыратын қорытқы өрістің магнит индукциясы, әрбір жеке токтың немесе қозғалыстағы зарядтың тудыратын өрістерінің магнит өрістерінің индукцияларының векторлық қосындысына тең.

1. Түзу токтың магнит өрісі. F D C r dα α R I d. B, B 2. Тогы бар дөңгелек өткізгіштің центріндегі магнит өрісі dl R I d. B, B

Ампер заңы. Параллель токтардың өзара әсерлері Cол қол ережесі шығады: егер сол қолдың алақанын оған В векторы кіретіндей, ал созылған төрт саусақты өткізгіштегі токтың бағытымен бағыттас болатындай етіп орналастырсақ, онда бас бармақ токқа әсер етуші күштің бағытын көрсетеді. I 1 B 2 d. F 1 R B 1 I 2

Қозғалыстағы зарядтың магнит өрісі B M q Магнит өрісінің қозғалыстағы зарядқа әсері

Магнит өрісіндегі зарядталған бөлшектердің қозғалысы ü Егер магнит өрісінде зарядталған бөлшек магнит индукция сызықтарының бойымен v жылдамдықпен қозғалатын болса, онда v және В векторларының арасындағы бұрышы 0 -ге немесе -ге тең болады; Лоренц күші нолге тең, яғни магнит өрісі бөлшекке әсер етпейді және ол түзу сызықты бірқалыпты қозғалады. ü Егер зарядталған бөлшек магнит өрісінде В векторына перпендикуляр v жылдамдықпен қозғалса, Лоренц күші F=Q[v. B] модулі бойынша тұрақты, бөлшектің траекториясына нормаль бойымен бағытталады. Ньютонның екінші заңы бойынша, бұл күш центрге тартқыш үдеуді туғызады, яғни бөлшек шеңбер бойымен қозғалады, оның r радиусы QυB=mυ2/r шартымен анықталады.

– бөлшектің айналу периоды Егер зарядталған бөлшектің v жылдамдығы В векторына бұрышымен бағытталған болса, онда оның қозғалысын суперпозиция түрінде көрсетуге болады: 1) өрістің бойымен υ||=υ cos жылдамдықпен түзу сызықты бірқалыпты қозғалыс; 2) өріске перпендикуляр жазықтықта, υ =υ sin жылдамдығымен шеңбер бойымен қозғалыс.

Холл эффектісі*— тығыздығы j ток өтетін В магнит өрісінде орналастырылған металда (немесе жартылай өткізгіште) В және j векторларына перпендикуляр бағытта электр өрісінің пайда болуы. I=j. S=neυS R=1/(en) — Холл тұрақтысының өлшенген мәні бойынша: 1) өткізгіштегі ток тасымалдағыштардың өткізгіштегі концентрациясын анықтауға; 2) Холл тұрақтысының таңбасы ток тасымалдағыштың е зарядының таңбасымен сәйкес келетіндіктен, жартылай өткізгіштердің өткізгіштігінің табиғатын түсіндіруге болады.

Вакуумдағы магнит өрісінің В векторының циркуляциясы Вакуумдағы магнит өрісі үшін толық ток заңы (В векторының циркуляциясы туралы теорема): Кез келген тұйық контурдағы В векторының циркуляциясы 0 магниттік тұрақтының осы контурды қамтитын токтардың алгебралық қосындысына көбейткенге тең:

Соленоид және тороидтың магнит өрістері соленоидтың ішіндегі (вакуумда) өрістің магнит индукциясы B 2 r= 0 NI – тороид ішіндегі (вакуумда) магнит индукциясы

Магниттік индукция векторының ағыны. Магнит өрісі үшін Гаусс теоремасы – магниттік индукция векторының ағыны (магнит ағыны) – кез келген S бет арқылы өтетін магнит индукциясы векторының ФB ағыны В өрісіне арналған Гаусс теоремасы: кез келген тұйық бетті тесіп өтетін магниттік индукция векторының ағыны нолге тең болады: : – соленоидтың барлық орамдарымен ілескен толық магнит ағыны

Магнит өрісіндегі тогы бар өткізгіш пен контурды орын ауыстыру жұмысы dx I F B 1 2 C Cʹ M I l Mʹ d. Ф 1 B D A d. Ф 0 d. Ф 2 B Aʹ d. A 2 >0 d. A 1< 0