Maqnit induksiya xətləri bir müstəvidə yerləşir. Maqnit sahəsinin induksiyası. Maqnit induksiya xətləri. Yerin maqnit sahəsi. Digər lüğətlərdə "Maqnit induksiya xətləri" nin nə olduğuna baxın

Artıq 6-cı əsrdə. e.ə. Çində məlum idi ki, bəzi filizlər bir-birini cəlb etmək və dəmir əşyaları cəlb etmək qabiliyyətinə malikdir. Belə filizlərin parçaları Kiçik Asiyanın Maqnesiya şəhəri yaxınlığında tapıldı, buna görə də bu adı aldılar maqnitlər.

Maqnitlər və dəmir əşyalar necə qarşılıqlı təsir göstərir? Elektrikləşmiş cisimlərin niyə cəlb edildiyini xatırlayaq? Çünki elektrik yükünün - elektrik sahəsinin yaxınlığında maddənin özünəməxsus forması əmələ gəlir. Maqnit ətrafında oxşar maddə forması var, lakin mənşəyi fərqli bir təbiətə malikdir (axı filiz elektrik cəhətdən neytraldır), ona deyilir maqnit sahəsi.

Maqnit sahəsini öyrənmək üçün düz və ya at nalı maqnitlərdən istifadə olunur. Bir maqnit üzərində müəyyən yerlər ən böyük cəlbedici təsirə malikdir, bunlar deyilir dirəklər(şimal və cənub). Qarşılıqlı maqnit qütbləri cəlb edir, maqnit qütbləri kimi itələyir.

Maqnit sahəsinin güc xüsusiyyətləri üçün istifadə edin maqnit sahəsinin induksiya vektoru B. Maqnit sahəsi güc xətlərindən istifadə etməklə qrafik olaraq təsvir edilmişdir ( maqnit induksiya xətləri). Xətlər bağlıdır, nə başlanğıcı, nə də sonu var. Maqnit xətlərinin çıxdığı yer Şimal Qütbüdür, maqnit xətləri isə Cənub Qütbünə daxil olur.

Maqnit sahəsini dəmir qırıntılarından istifadə edərək "görünən" etmək olar.

Cərəyan keçiricinin maqnit sahəsi

İndi tapdığımız şey haqqında Hans Kristian Oersted Və Andre Mari Amper 1820-ci ildə. Belə çıxır ki, maqnit sahəsi təkcə maqnit ətrafında deyil, həm də cərəyan keçirən hər hansı keçiricinin ətrafında da mövcuddur. Elektrik cərəyanının keçdiyi hər hansı bir tel, məsələn, lampa şnurunu maqnitdir! Cərəyanı olan bir tel maqnitlə qarşılıqlı əlaqə qurur (yanında bir kompas tutmağa çalışın), cərəyanı olan iki tel bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədədir.

Doğrudan cərəyan maqnit sahəsi xətləri keçirici ətrafında dairələrdir.

Maqnit induksiya vektorunun istiqaməti

Müəyyən bir nöqtədə maqnit sahəsinin istiqaməti həmin nöqtədə yerləşdirilmiş kompas iynəsinin şimal qütbünün göstərdiyi istiqamət kimi müəyyən edilə bilər.

Maqnit induksiya xətlərinin istiqaməti keçiricidəki cərəyanın istiqamətindən asılıdır.

İnduksiya vektorunun istiqaməti qaydaya uyğun olaraq müəyyən edilir gimlet və ya qayda sağ əl.

Maqnit induksiya vektoru

Bu sahənin qüvvə təsirini xarakterizə edən vektor kəmiyyətidir.

Ondan r məsafədə cərəyan olan sonsuz düz keçiricinin maqnit sahəsinin induksiyası:

Radius r olan nazik dairəvi bobin mərkəzində maqnit sahəsinin induksiyası:

Maqnit sahəsinin induksiyası solenoid(növbələri ardıcıl olaraq bir istiqamətdə cərəyan keçirən bobin):

Superpozisiya prinsipi

Kosmosun müəyyən bir nöqtəsində bir maqnit sahəsi bir neçə sahə mənbəyi tərəfindən yaradılırsa, maqnit induksiyası hər bir sahənin ayrı-ayrılıqda induksiyalarının vektor cəmidir.

Yer təkcə böyük bir mənfi yük və elektrik sahəsinin mənbəyi deyil, eyni zamanda planetimizin maqnit sahəsi nəhəng nisbətlərin birbaşa maqnit sahəsinə bənzəyir.

Coğrafi cənub maqnit şimala, coğrafi şimal isə maqnit cənuba yaxındır. Yerin maqnit sahəsinə bir kompas yerləşdirilirsə, onun şimal oxu cənub maqnit qütbü istiqamətində maqnit induksiyası xətləri boyunca istiqamətləndirilir, yəni coğrafi şimalın harada yerləşdiyini bizə göstərəcəkdir.

Yer maqnitizminin xarakterik elementləri zamanla çox yavaş dəyişir - dünyəvi dəyişikliklər. Bununla belə, zaman-zaman maqnit qasırğaları baş verir, o zaman Yerin maqnit sahəsi bir neçə saat ərzində çox təhrif edilir və sonra tədricən əvvəlki qiymətlərinə qayıdır. Belə kəskin dəyişiklik insanların rifahına təsir edir.

Yerin maqnit sahəsi planetimizi kosmosdan nüfuz edən hissəciklərdən (“günəş küləyi”) qoruyan “qalxan”dır. Maqnit qütblərinin yaxınlığında hissəcik axınları Yer səthinə çox yaxınlaşır. Güclü günəş partlayışları zamanı maqnitosfer deformasiyaya uğrayır və bu hissəciklər atmosferin yuxarı təbəqələrinə keçə bilir və orada qaz molekulları ilə toqquşaraq auroralar əmələ gətirir.

Maqnit filmi üzərində dəmir dioksid hissəcikləri qeyd prosesi zamanı yüksək dərəcədə maqnitləşir.

Maqnit levitasiya qatarları sürtünmə olmadan səthlər üzərində sürüşür. Qatar 650 km/saat sürətə çata bilir.

Beynin işi, ürəyin pulsasiyası elektrik impulsları ilə müşayiət olunur. Bu zaman orqanlarda zəif maqnit sahəsi yaranır.

Maqnit sahəsi zamanla dəyişən elektrik sahəsinin mövcudluğunda meydana çıxan elektromaqnit sahəsinin tərkib hissəsidir. Bundan əlavə, maqnit sahəsi yüklü hissəciklərin cərəyanı və ya atomlardakı elektronların maqnit momentləri (daimi maqnitlər) ilə yaradıla bilər.

Maqnit induksiyası-vektor kəmiyyəti, fəzanın müəyyən nöqtəsində maqnit sahəsinin qüvvə xarakteristikasıdır. Maqnit sahəsinin sürətlə hərəkət edən yükə təsir etdiyi qüvvəni göstərir.

Maqnit induksiya xətləri(maqnit sahəsi xətləri) bir maqnit sahəsində çəkilmiş xətlərdir ki, sahənin hər bir nöqtəsində maqnit induksiya xəttinə toxunan vektorun istiqaməti ilə üst-üstə düşür. IN sahədə bu nöqtədə.

Maqnit induksiya xətləri kiçik istifadə edərək ən asan müşahidə olunur

Tədqiq olunan sahədə maqnitləşən və kiçik maqnit iynələri kimi davranan iynə formalı dəmir yonqarları (sərbəst maqnit iynəsi maqnit sahəsində elə fırlanır ki, iynənin oxu cənub qütbünü şimalla birləşdirərək istiqamətlə üst-üstə düşür. IN).

Ən sadə maqnit sahələrinin maqnit induksiya xətlərinin növü göstərilmişdir

Şəkildə. Şəkildən. b- G görünmək olar ki, bu xətlər sahə yaradan cərəyan keçiricini əhatə edir. Dirijorun yaxınlığında dirijora perpendikulyar olan təyyarələrdə yatırlar.

N
İnduksiya xətlərinin istiqaməti ilə müəyyən edilir gimlet qaydası: bir dirijorda cərəyan sıxlığı vektoru istiqamətində bir gimlet vidalasanız, gimlet sapının hərəkət istiqaməti maqnit induksiya xətlərinin istiqamətini göstərəcəkdir.

Maqnit sahəsi xətləri

Cərəyan heç bir nöqtədə qırıla bilməz, yəni nə başlaya bilər, nə də bitə bilər: onlar ya bağlıdırlar (Şəkil 2). b, c, d), ya da onlar müəyyən bir səth ətrafında sonsuz fırlanır, hər yeri sıx şəkildə doldurur, lakin səthin heç bir nöqtəsinə ikinci dəfə qayıtmırlar.

Maqnit induksiyası üçün Qauss teoremi

Maqnit induksiya vektorunun istənilən qapalı səthdən axını sıfırdır:

Bu, təbiətdə elektrik yüklərinin elektrik sahəsini yaratdığı kimi, maqnit sahəsi yaradacaq “maqnit yüklərinin” (monopollar) olmamasına bərabərdir. Başqa sözlə, maqnit induksiyası üçün Gauss teoremi göstərir ki, maqnit sahəsi burulğan.

2 Biot-Savart-Laplas qanunu

Bir vakuumda yerləşən γ kontur boyunca birbaşa cərəyan axsın - sahənin axtarıldığı nöqtə, sonra bu nöqtədə maqnit sahəsinin induksiyası inteqral ilə ifadə edilir (SI sistemində)

İstiqamət perpendikulyardır, yəni onların yerləşdiyi müstəviyə perpendikulyardır və maqnit induksiyası xəttinə toxunan ilə üst-üstə düşür. Bu istiqaməti maqnit induksiya xətlərinin tapılması qaydası (sağ vint qaydası) ilə tapmaq olar: vida başının fırlanma istiqaməti, əgər gimletin translyasiya hərəkəti elementdəki cərəyanın istiqamətinə uyğun gəlirsə, istiqamət verir. Vektorun modulu ifadə ilə müəyyən edilir (SI sistemində)

Vektor potensialı inteqralla verilir (SI sistemində)

Stasionar sahə üçün Maksvell tənliklərindən Biot-Savart-Laplas qanunu əldə etmək olar. Bu halda, zaman törəmələri 0-a bərabərdir, buna görə də vakuumdakı sahə üçün tənliklər (SGS sistemində) formasını alır.

kosmosda cari sıxlıq haradadır. Bu vəziyyətdə elektrik və maqnit sahələri müstəqil olur. Maqnit sahəsi üçün vektor potensialından istifadə edək (SGS sistemində):

Tənliklərin ölçü invariantlığı vektor potensialına əlavə bir şərt qoymağa imkan verir:

Vektor analizinin düsturundan istifadə edərək ikiqat rotoru genişləndirərək vektor potensialı üçün Puasson tənliyi kimi bir tənlik əldə edirik:

Onun xüsusi həlli Nyuton potensialına bənzər bir inteqralla verilir:

Sonra maqnit sahəsi inteqralla müəyyən edilir (SGS sistemində)

formaca Bio-Savart-Laplas qanununa bənzəyir. Əgər ümumiləşdirilmiş funksiyalardan istifadə etsək və boş fəzada cərəyanı olan bobinə uyğun olan fəza cərəyanı sıxlığını yazsaq, bu uyğunluğu dəqiqləşdirmək olar.Bütün fəza üzrə inteqrasiyadan rulon boyunca və ona ortoqonal müstəvilər boyunca təkrarlanan inteqrala keçmək və götürmək. nəzərə alın ki

cərəyanlı sarğı sahəsi üçün Biot - Savart - Laplas qanununu əldə edirik.

Elektriklilər kimi, onlar da maqnit induksiya xətlərindən istifadə etməklə qrafik şəkildə göstərilə bilər. Maqnit sahəsinin hər bir nöqtəsindən induksiya xətti çəkilə bilər. Hər hansı bir nöqtədə sahə induksiyası müəyyən bir istiqamətə malik olduğundan, verilmiş sahənin hər bir nöqtəsində induksiya xəttinin istiqaməti yalnız unikal ola bilər, bu o deməkdir ki, maqnit sahəsi xətləri, eləcə də elektrik sahəsi, maqnit sahəsi induksiya xətləri. elə sıxlıqla çəkilir ki, vahid səthdən onlara perpendikulyar olan xətlərin sayı verilmiş yerdəki maqnit sahəsi induksiyasına bərabər (və ya mütənasib) olsun. Buna görə də, induksiya xətlərini təsvir etməklə, induksiyanın kosmosda necə dəyişdiyini və nəticədə maqnit sahəsinin gücünü böyüklük və istiqamətdə aydın təsəvvür edə bilərsiniz.

Bağlantılar

• Metal hissəciklərdən istifadə edərək maqnit sahəsinin xətlərinin vizuallaşdırılması (video).

Wikimedia Fondu. 2010.

Digər lüğətlərdə "Maqnit induksiya xətləri" nin nə olduğuna baxın:

Bir maqnit sahəsində əqli olaraq çəkilmiş xətlər, sahənin istənilən nöqtəsində maqnit induksiya vektoru bu nöqtədən keçən maqnit sahəsinə toxunan istiqamətə yönəldilmişdir. L. m. və. poçt sahələri elektrik cərəyan keçiriciləri əhatə edir və ya qapalıdır,......

maqnit induksiya borusu- Fasiləsiz səthlə məhdudlaşan maqnit sahəsinin əmələ gətirən hissələri maqnit induksiya xətləri olan sahə... Politexnik terminoloji izahlı lüğət

Elektrik və maqnit sahələri, sahənin hər bir nöqtəsindəki tangensləri müvafiq olaraq elektrik və ya maqnit sahəsinin şiddətinin istiqaməti ilə üst-üstə düşən xətlər; elektromaqnit sahəsinin paylanmasını keyfiyyətcə xarakterizə edin...... ensiklopedik lüğət

Bu məqalə və ya bölməyə yenidən baxılmalıdır. Xahiş edirəm məqaləni məqalə yazma qaydalarına uyğun təkmilləşdirin... Vikipediya

İstənilən qüvvə sahəsində (elektrik, maqnit, qravitasiya) çəkilmiş xətlər, kosmosun hər bir nöqtəsindəki tangensləri bu sahəni xarakterizə edən vektorla (elektrik və ya...) istiqamətdə üst-üstə düşür.

K.l-də əqli olaraq çəkilmiş xətlər. qüvvə sahəsi (elektrik.. maqnit, cazibə qüvvəsi) belə ki, sahənin hər bir nöqtəsində xəttə olan tangensin istiqaməti sahənin şiddətinin istiqaməti ilə üst-üstə düşsün (maqnit sahəsi vəziyyətində maqnit induksiyası). Vasitəsilə…… Böyük Ensiklopedik Politexnik Lüğət

maqnit sahəsi xəttinin yolu- maqnit induksiya xətti - [Ya.N.Luqinski, M.S.Fezi Jilinskaya, Yu.S.Kəbirov. Elektrotexnika və energetikanın ingiliscə-rusca lüğəti, Moskva, 1999] Mövzular elektrik mühəndisliyi, əsas anlayışlar Sinonimlər maqnit induksiya xətti EN... ... Texniki Tərcüməçi Bələdçisi

Nümunənin maqnit sahəsi xəttinin orta uzunluğu- sınaq nümunəsi ilə eyni maqnit materialından hazırlanmış, eyni maqnit induksiyası, maqnitmotor qüvvəsi və... ... Normativ-texniki sənədlərin terminlərinin lüğət-aparat kitabı

1) Maqnitlərin xassələri. Ən xarakterik maqnit hadisəsi, dəmir parçalarının maqnit tərəfindən cəlb edilməsi qədim dövrlərdən bəri məlumdur. Halbuki Avropada 12-ci əsrə qədər bu hadisə yalnız təbii maqnitlərlə, yəni parçalarla müşahidə olunurdu... ... Ensiklopedik lüğət F.A. Brockhaus və İ.A. Efron

Hərəkət vəziyyətindən asılı olmayaraq, hərəkət edən elektrik yüklərinə və maqnit momentinə malik cisimlərə (bax: Maqnit momenti) təsir edən qüvvə sahəsi. Maqnit sahəsi maqnit induksiya vektoru B ilə xarakterizə olunur: ... ... Böyük Sovet Ensiklopediyası

29. Koriolis qüvvəsi

Qravitona ehtiyacı olmayan ən dəhşətli qüvvə

Birincisi, elm dünyası Koriolis qüvvəsi haqqında nə bilir?

Disk fırlandıqda, mərkəzdən daha uzaq olan nöqtələr daha az uzaq nöqtələrə nisbətən daha yüksək tangensial sürətlə hərəkət edir (radius boyunca qara oxlar qrupu). Bədənin sürətini artırmaqla, yəni ona sürət verməklə radiusda (mavi ox “A” mövqeyindən “B” mövqeyinə) qalması üçün cismi radius boyunca hərəkət etdirə bilərsiniz. Əgər istinad çərçivəsi disklə birlikdə fırlanır, bədənin radiusda qalmaq istəmədiyi, ancaq sola getməyə "çalışdığı" aydındır - bu Coriolis qüvvəsidir.

Müxtəlif istinad sistemlərində fırlanan plitə səthi boyunca hərəkət edən topun traektoriyaları (yuxarıda - inertial, aşağıda - qeyri-inertial).

Koriolis qüvvəsi- biri mövcud olan ətalət qüvvələri qeyri-inertial istinad sistemi fırlanma və ətalət qanunlarına görə , fırlanma oxuna bucaq altında bir istiqamətdə hərəkət edərkən özünü göstərir. Fransız aliminin adını daşıyırQustav Qaspard Koriolis , bunu ilk kim təsvir etdi. Koriolis sürətləndirilməsi 1833-cü ildə Coriolis tərəfindən əldə edilmişdir. 1803-cü ildə Qauss və 1765-ci ildə Eyler.

Koriolis qüvvəsinin yaranmasının səbəbi Koriolis (fırlanan) sürətlənməsidir. INinertial istinad sistemləriətalət qanunu tətbiq edilir , yəni hər bir cisim düz xətt üzrə və sabitlə hərəkət etməyə meyllidir sürət . Müəyyən fırlanma radiusu boyunca vahid və mərkəzdən istiqamətlənmiş cismin hərəkətini nəzərə alsaq, aydın olar ki, onun baş verməsi üçün cismi vermək lazımdır. sürətlənmə , mərkəzdən nə qədər uzaq olsa, tangensial fırlanma sürəti bir o qədər çox olmalıdır. Bu o deməkdir ki, fırlanan istinad çərçivəsi nöqteyi-nəzərindən hansısa qüvvə bədəni radiusdan kənarlaşdırmağa çalışacaq.

Bir cismin Coriolis sürətlənməsi ilə hərəkət etməsi üçün bədənə bərabər qüvvə tətbiq etmək lazımdır. F = ma, Harada a- Koriolis sürətlənməsi. Buna uyğun olaraq, bədən uyğun olaraq hərəkət edir Nyutonun üçüncü qanunu əks istiqamətdə bir qüvvə ilə.F K = — ma.

Bədəndən hərəkət edən qüvvəyə Koriolis qüvvəsi deyilir. Koriolis qüvvəsini başqası ilə qarışdırmaq olmazətalət qüvvəsi - mərkəzdənqaçma qüvvəsi boyunca istiqamətləndirilmişdir fırlanan dairənin radiusu. Əgər fırlanma saat əqrəbi istiqamətində baş verirsə, onda fırlanma mərkəzindən hərəkət edən cisim radiusu sola buraxmağa meyllidir. Fırlanma saat yönünün əksinə baş verərsə, onda sağa.

Jukovskinin hakimiyyəti

Əlavələr:

Gimlet qaydası

Cari ilə düz tel. Naqildən keçən cərəyan (I) naqilin ətrafında maqnit sahəsi (B) yaradır.Gimlet qaydası(həmçinin, sağ əl qaydası) - mnemonik vektorun istiqamətini təyin etmək qaydasıbucaq sürəti , bədənin fırlanma sürətini, eləcə də vektorunu xarakterizə edirmaqnit induksiyası B və ya istiqaməti müəyyən etməkinduksiya cərəyanı . Sağ əl qaydası Gimlet qaydası: “Əgər tərcümə hərəkətinin istiqaməti gimlet (vida) ) keçiricidəki cərəyanın istiqaməti ilə üst-üstə düşür, sonra gimlet sapının fırlanma istiqaməti istiqamətlə üst-üstə düşür.maqnit induksiya vektoru “.

Maqnit sahəsində hərəkət edən keçiricidə induksiya cərəyanının istiqamətini müəyyən edir

Sağ əl qaydası: "Əgər sağ əlin ovucu maqnit sahəsinin xətləri ona daxil olacaq şəkildə yerləşdirilibsə və əyilmiş baş barmaq keçiricinin hərəkəti boyunca yönəldilirsə, 4 uzanan barmaq induksiya cərəyanının istiqamətini göstərəcəkdir."

Solenoid üçün aşağıdakı kimi tərtib edilmişdir: "Əgər solenoidi sağ əlinizin ovucu ilə elə sıxsanız ki, dörd barmaq döngələrdə cərəyan boyunca yönəlsin, onda uzadılmış baş barmaq solenoidin içərisindəki maqnit sahəsi xətlərinin istiqamətini göstərəcəkdir."

Sol əl qaydası

Əgər yük hərəkət edirsə və maqnit istirahətdədirsə, onda qüvvəni təyin etmək üçün sol əl qaydası tətbiq edilir: “Əgər sol əl elə yerləşdirilibsə ki, maqnit sahəsinin induksiya xətləri ona perpendikulyar ovuc içərisinə daxil olsun və dörd barmaq istiqamətləndirilib. cərəyan boyunca (müsbət yüklü hissəciyin hərəkəti boyunca və ya mənfi yüklü hərəkətə qarşı), onda 90°-də yerləşdirilən baş barmaq hərəkət edən Lorentz və ya Amper qüvvəsinin istiqamətini göstərəcəkdir.

MAQNETİK SAHƏ

(STATIONAR) MAQNETİK SAHƏNİN XÜSUSİYYƏTLƏRİ

Daimi (və ya stasionar) Maqnit sahəsi zamanla dəyişməyən bir maqnit sahəsidir.

1. Maqnit sahəsi yaradılır hərəkət edən yüklü hissəciklər və cisimlər, cərəyan keçiricilər, daimi maqnitlər.

2. Maqnit sahəsi etibarlıdır hərəkət edən yüklü hissəciklər və cisimlər, cərəyanlı keçiricilər, daimi maqnitlər, cərəyanlı çərçivə üzərində.

3. Maqnit sahəsi burulğan, yəni. mənbəyi yoxdur.

MAQNETİK QÜVVƏLƏR- bunlar cərəyan keçirən keçiricilərin bir-birinə təsir etdiyi qüvvələrdir.

………………

MAQNETİK İNDUKSİYA

Maqnit induksiya vektoru həmişə sərbəst fırlanan maqnit iynəsinin maqnit sahəsində yönəldilməsi ilə eyni şəkildə yönəldilir.

MAQNETİK İNDUKSİYA XƏTLƏRİ - bunlar hər hansı bir nöqtədə maqnit induksiya vektoru olan tangens xətlərdir.

Vahid maqnit sahəsi- bu, hər hansı bir nöqtədə maqnit induksiya vektorunun böyüklük və istiqamətdə sabit olduğu bir maqnit sahəsidir; düz kondansatörün plitələri arasında, solenoidin içərisində (diametri uzunluğundan çox kiçikdirsə) və ya zolaqlı maqnit içərisində müşahidə olunur.

MAQNİT İNDUKSİYA XƏTLƏRİNİN XÜSUSİYYƏTLƏRİ

- bir istiqamətə sahib olmaq;

- davamlı;

– qapalı (yəni maqnit sahəsi burulğandır);

- kəsişməmək;

– onların sıxlığı maqnit induksiyasının böyüklüyünü mühakimə etmək üçün istifadə olunur.

Gimlet qaydası(əsasən düz cərəyan keçirən keçirici üçün):

	Gimletin tərcümə hərəkətinin istiqaməti keçiricidəki cərəyanın istiqaməti ilə üst-üstə düşürsə, gimlet sapının fırlanma istiqaməti cərəyanın maqnit sahəsi xətlərinin istiqaməti ilə üst-üstə düşür.Sağ əl qaydası (əsasən solenoid daxilində maqnit xətlərinin istiqamətini müəyyən etmək üçün):Solenoidi sağ əlinizin ovucu ilə bağlasanız, dörd barmaq döngələrdə cərəyan boyunca yönəldiləcəksə, uzadılmış baş barmaq solenoidin içərisindəki maqnit sahəsi xətlərinin istiqamətini göstərəcəkdir.
	Gimlet və sağ əl qaydalarının başqa mümkün tətbiqləri də var.
	AMP GÜCÜ maqnit sahəsinin cərəyan keçiriciyə təsir etdiyi qüvvədir.Amper qüvvəsi modulu maqnit induksiya vektorunun böyüklüyünə, keçiricinin uzunluğuna və maqnit induksiya vektoru arasındakı bucağın sinusuna və keçiricidəki cərəyanın istiqamətinə görə keçiricidəki cərəyan gücünün məhsuluna bərabərdir. .Maqnit induksiya vektoru keçiriciyə perpendikulyar olduqda Amper qüvvəsi maksimumdur.Əgər maqnit induksiya vektoru keçiriciyə paraleldirsə, onda maqnit sahəsinin cərəyan keçiricisinə heç bir təsiri yoxdur, yəni. Amperin qüvvəsi sıfırdır.Amper qüvvəsinin istiqaməti tərəfindən müəyyən edilir sol əl qaydası:

Əgər sol əl elə yerləşdirilibsə ki, dirijora perpendikulyar olan maqnit induksiya vektorunun komponenti ovucuna daxil olsun və 4 uzadılmış barmaq cərəyan istiqamətinə yönəldilibsə, onda 90 dərəcə əyilmiş baş barmaq təsir edən qüvvənin istiqamətini göstərəcək. cərəyan keçirən keçirici üzərində.

Beləliklə, cərəyanı olan düz keçiricinin maqnit sahəsində (bircins deyil) cərəyanı olan çərçivə maqnit xəttinin radiusu boyunca yönəldilir və cərəyan istiqamətindən asılı olaraq düz keçiricidən cərəyanla çəkilir və ya itilir. cərəyanlar.

Koriolis qüvvəsinin fırlanan Yerə istiqaməti.Mərkəzdənqaçma qüvvəsi , kütləli bir cismə təsir edən m, modul F-ə bərabərdir pr = mb 2 r, burada b = omeqa – fırlanmanın bucaq sürəti və r— fırlanma oxundan məsafə. Bu qüvvənin vektoru fırlanma oxunun müstəvisində yerləşir və ona perpendikulyar yönəldilir. Böyüklük Koriolis qüvvələri , sürətlə hərəkət edən bir hissəciyə təsir edən verilmiş fırlanan istinad çərçivəsinə nisbətən, ilə verilir, burada alfa hissəciklərin sürət vektorları ilə istinad çərçivəsinin bucaq sürəti arasındakı bucaqdır. Bu qüvvənin vektoru hər iki vektora perpendikulyar və bədən sürətinin sağına yönəldilir (müəyyən edilirgimlet qaydası ).

Koriolis güc effektləri: laboratoriya təcrübələri

Şimal qütbündəki Fuko sarkacı. Yerin fırlanma oxu sarkacın salınma müstəvisində yerləşir.Fuko sarkacı . 1851-ci ildə bir fransız fiziki tərəfindən Yerin fırlanmasını açıq şəkildə nümayiş etdirən təcrübə aparılmışdır. Leon Fuko . Onun mənası budur ki, salınma müstəvisiriyazi sarkaç inertial istinad sisteminə, bu halda sabit ulduzlara nisbətən sabitdir. Beləliklə, Yerlə əlaqəli istinad çərçivəsində sarkacın salınma müstəvisi dönməlidir. Yerlə əlaqəli qeyri-inertial istinad sistemi nöqteyi-nəzərindən Fuko sarkacının salınma müstəvisi Koriolis qüvvəsinin təsiri altında fırlanır.Bu təsir ən aydın şəkildə sarkaç müstəvisinin tam fırlanma dövrü Yerin öz oxu ətrafında fırlanma dövrünə (yıldız günü) bərabər olan qütblərdə ifadə edilməlidir. Ümumiyyətlə, dövr enin sinusuna tərs mütənasibdir, ekvatorda sarkacın salınma müstəvisi dəyişməzdir.

Hal-hazırda Fuko sarkacı bir sıra elm muzeylərində və planetariumlarda, xüsusən də planetariumda uğurla nümayiş etdirilmişdir.Sankt-Peterburq , Volqoqrad planetariyası.

Yerin fırlanmasını sübut etmək üçün istifadə edilən sarkaçlarla bir sıra başqa təcrübələr də var. Məsələn, Bravais təcrübəsində (1851) istifadə edilmişdirkonusvari sarkaç . Yerin fırlanması onunla sübut olundu ki, bu iki halda Koriolis qüvvəsi fərqli əlamətə malik olduğundan saat əqrəbi istiqamətində və əks istiqamətdə salınma dövrləri fərqli idi. 1853-cü ildə Gauss kimi qeyri-riyazi sarkaçdan istifadə etməyi təklif etdi Fuko, fiziki , bu, eksperimental qurğunun ölçüsünü azaltmağa və təcrübənin dəqiqliyini artırmağa imkan verəcəkdir. Bu ideya həyata keçirildi Kamerlingh Onnes 1879-cu ildə

Giroskop– əhəmiyyətli ətalət momenti olan fırlanan cisim, güclü pozuntular olmadıqda bucaq impulsunu saxlayır. Qütbdə olmayan bir Fuko sarkacının başına gələnləri izah etməkdən yorulan Fuko başqa bir nümayiş hazırladı: asılmış giroskop öz oriyentasiyasını saxladı, yəni müşahidəçiyə nisbətən yavaş-yavaş çevrildi.

Silah atəşi zamanı mərmilərin əyilməsi. Koriolis qüvvəsinin başqa bir müşahidə olunan təzahürü üfüqi istiqamətdə atılan mərmilərin trayektoriyalarının (şimal yarımkürədə sağa, cənub yarımkürəsində sola) əyilməsidir. İnertial istinad çərçivəsi baxımından, birlikdə atılan mərmilər üçün meridian , bu, Yerin xətti fırlanma sürətinin coğrafi enlikdən asılılığı ilə əlaqədardır: ekvatordan qütbə doğru hərəkət edərkən, mərmi sürətin üfüqi komponentini dəyişməz olaraq saxlayır, halbuki nöqtələrin xətti fırlanma sürəti. yerin səthi azalır, bu da mərminin meridiandan Yerin fırlanması istiqamətində yerdəyişməsinə səbəb olur. Əgər atış ekvatora paralel olaraq atılıbsa, mərminin paraleldən yerdəyişməsi mərminin trayektoriyasının Yerin mərkəzi ilə eyni müstəvidə olması, yer səthindəki nöqtələrin isə bir istiqamətdə hərəkət etməsi ilə əlaqədardır. Yerin fırlanma oxuna perpendikulyar olan müstəvi.

Sərbəst düşən cisimlərin şaqulidən sapması.Əgər cismin sürəti böyük şaquli komponentə malikdirsə, Koriolis qüvvəsi şərqə yönəldilir ki, bu da hündür qüllədən sərbəst (ilkin sürət olmadan) düşən cismin trayektoriyasında müvafiq sapmaya səbəb olur. İnertial istinad sistemində nəzərə alındıqda, təsir, Yerin mərkəzinə nisbətən qüllənin yuxarı hissəsinin bazadan daha sürətli hərəkət etməsi ilə izah olunur, bunun sayəsində bədənin trayektoriyası dar parabola olur və gövdə qüllənin bünövrəsindən bir qədər irəlidədir.

Bu təsir proqnozlaşdırılırdı Nyuton 1679-cu ildə. Müvafiq eksperimentlərin aparılmasının mürəkkəbliyinə görə effekti yalnız 18-ci ilin sonunda - 19-cu əsrin birinci yarısında təsdiq etmək mümkün idi (Guglielmini, 1791; Benzenberg, 1802; Reich, 1831).

Avstriyalı astronom Johann Hagen (1902) bu təcrübənin modifikasiyası olan bir təcrübə həyata keçirdi, burada sərbəst düşən çəkilər əvəzinə ondan istifadə edildi. Atvudun maşını . Bu, eksperimental qurğunun ölçüsünün azalmasına və ölçmələrin dəqiqliyinin artmasına səbəb olan payızın sürətlənməsini azaltmağa imkan verdi.

Eötvös effekti. Aşağı enliklərdə yer səthi boyunca hərəkət edərkən Koriolis qüvvəsi şaquli istiqamətə yönəldilir və onun hərəkəti bədənin qərbə və ya şərqə doğru hərəkət etməsindən asılı olaraq cazibə qüvvəsinin sürətlənməsinin artmasına və ya azalmasına səbəb olur. Bu təsir adlanır Eötvös effekti macar fizikinin şərəfinə Roland Eötvös 20-ci əsrin əvvəllərində eksperimental olaraq kəşf edən.

Bucaq impulsunun saxlanması qanunundan istifadə edilən təcrübələr. Bəzi təcrübələr əsaslanırbucaq impulsunun saxlanması qanunu : inertial istinad sistemində bucaq momentumunun böyüklüyü (məhsula bərabərdirətalət anı fırlanmanın bucaq sürətinə) daxili qüvvələrin təsiri altında dəyişmir. Əgər müəyyən bir başlanğıc anında qurğu Yerə nisbətən stasionardırsa, onun inertial istinad sisteminə nisbətən fırlanma sürəti Yerin fırlanma bucaq sürətinə bərabərdir. Sistemin ətalət anını dəyişdirsəniz, onun fırlanma bucaq sürəti dəyişməlidir, yəni Yerə nisbətən fırlanma başlayacaq. Yerlə əlaqəli qeyri-inertial istinad sistemində fırlanma Koriolis qüvvəsi nəticəsində baş verir. Bu ideya fransız alimi tərəfindən irəli sürülüb Louis Puinsot 1851-ci ildə

İlk belə təcrübə aparıldı Hagen 1910-cu ildə: hamar çarxda iki çəki Yerin səthinə nisbətən hərəkətsiz quraşdırıldı. Sonra yüklər arasındakı məsafə azaldıldı. Nəticədə quraşdırma fırlanmağa başladı. Alman alimi daha nümayişkaranə bir təcrübə həyata keçirdi. Hans Bucca (Hans Bucka) 1949-cu ildə. Düzbucaqlı çərçivəyə perpendikulyar olaraq təxminən 1,5 metr uzunluğunda çubuq quraşdırılmışdır. Əvvəlcə çubuq üfüqi idi, quraşdırma Yerə nisbətən hərəkətsiz idi. Sonra çubuq şaquli vəziyyətə gətirildi, bu da ətalət anının təxminən 10 dəyişməsinə səbəb oldu. 4 dəfə və onun 10 bucaq sürəti ilə sürətli fırlanması 4 dəfə Yerin fırlanma sürəti.

Hamamda huni. Koriolis qüvvəsi çox zəif olduğundan, lavabonun və ya küvetin boşaldılması zamanı suyun fırlanma istiqamətinə cüzi təsir göstərir, buna görə də ümumiyyətlə hunidəki fırlanma istiqaməti Yerin fırlanması ilə əlaqəli deyil. Bununla belə, diqqətlə idarə olunan təcrübələrdə Coriolis qüvvəsinin təsirini digər amillərdən təcrid etmək mümkündür: şimal yarımkürəsində huni saat əqrəbinin əksinə fırlanacaq, cənub yarımkürəsində saat yönünün əksinə fırlanacaq (əksi doğrudur).

Koriolis qüvvəsinin təsiri: ətrafdakı təbiət hadisələri

Baer qanunu. Sankt-Peterburq akademikinin ilk dəfə qeyd etdiyi kimi Karl Baer 1857-ci ildə çaylar şimal yarımkürəsində sağ sahili (cənub yarımkürəsində sol sahil) aşır, nəticədə daha sıldırım olur ( Pivə qanunu ). Effektin izahı üfüqi istiqamətdə atılan zaman mərmilərin əyilməsinin izahına bənzəyir: Koriolis qüvvəsinin təsiri altında su sağ sahilə daha çox dəyir, bu da onun bulanıqlaşmasına səbəb olur və əksinə, geri çəkilir. sol sahil.

İslandiyanın cənub-şərq sahillərində siklon (kosmosdan görünüş).Küləklər: ticarət küləkləri, siklonlar, antisiklonlar. Atmosfer hadisələri həm də şimal yarımkürəsində sağa və cənub yarımkürəsində sola yönəldilmiş Koriolis qüvvəsinin olması ilə əlaqələndirilir: ticarət küləkləri, siklonlar və antisiklonlar. Fenomen ticarət küləkləri ekvator zonasında və orta enliklərdə yer atmosferinin aşağı təbəqələrinin qeyri-bərabər istiləşməsi nəticəsində meridian boyunca müvafiq olaraq şimal və cənub yarımkürələrində cənuba və ya şimala doğru hava axınına səbəb olur. Koriolis qüvvəsinin hərəkəti hava axınlarının əyilməsinə səbəb olur: şimal yarımkürəsində - şimal-şərqə (şimal-şərq ticarət küləyi), cənub yarımkürəsində - cənub-şərqə (cənub-şərq ticarət küləyi).

Siklon mərkəzdə azalmış hava təzyiqi ilə atmosfer burulğanı adlanır. Siklonun mərkəzinə meyl edən hava kütlələri Koriolis qüvvəsinin təsiri ilə şimal yarımkürəsində saat əqrəbinin əksinə, cənub yarımkürəsində isə saat əqrəbinin əksinə fırlanır. Eynilə, in antisiklon , mərkəzdə maksimum təzyiq olduğu yerdə, Koriolis qüvvəsinin olması şimal yarımkürəsində saat yönünün əksinə, cənub yarımkürəsində isə saat yönünün əksinə burulğan hərəkətinə gətirib çıxarır. Stasionar vəziyyətdə siklonda və ya antisiklonda küləyin hərəkət istiqaməti elədir ki, Koriolis qüvvəsi burulğanın mərkəzi və periferiyası arasında təzyiq qradiyentini tarazlayır (geostrofik külək ).

Optik təcrübələr

Yerin fırlanmasını nümayiş etdirən bir sıra təcrübələrə əsaslanır Sagnac effekti: əgər ring interferometr fırlanma hərəkətini yerinə yetirir, sonra relativistik təsirlərə görə zolaqlar bir açı ilə sürüşür

Delfinlərin həyatında gimlet qaydası

Lakin çətin ki, delfinlər bu gücü belə kiçik miqyasda hiss edə bilsinlər, MIGNews yazır. Mengerin başqa bir versiyasına görə, iş ondadır ki, heyvanlar yarıyuxulu saatların nisbi zəifliyi zamanı qrupda qalmaq üçün bir istiqamətə üzürlər. Alim izah edir: "Delfinlər oyaq olanda, bir yerdə qalmaq üçün fit çalırlar". "Ancaq onlar yatarkən səs-küy salmaq istəmirlər, çünki diqqəti cəlb etməkdən qorxurlar." Amma Menqer bilmir ki, istiqamət seçimi yarımkürədən asılı olaraq niyə dəyişir: “Bu, məndən kənardadır”, – tədqiqatçı etiraf edir.

Həvəskar rəyi

Beləliklə, məclisimiz var:

1. Koriolis qüvvəsi onlardan biridir

5. MAQNETİK SAHƏ- bu, hərəkət edən elektrik yüklü hissəciklər arasında qarşılıqlı təsirin baş verdiyi xüsusi bir maddə növüdür.

6. MAQNETİK İNDUKSİYA- bu maqnit sahəsinin güc xarakteristikasıdır.

7. MAQNETİK İNDUKSİYA XƏTLƏRİNİN İSTİQAMƏTİ- gimlet qaydası və ya sağ əl qaydası ilə müəyyən edilir.

9. Sərbəst düşən cisimlərin vertikaldan kənara çıxması.

10. Hamamda huni

11. Sağ sahil effekti.

12. Delfinlər.

Ekvatorda su ilə təcrübə aparıldı. Ekvatorun şimalında, boşaldarkən su saat yönünün əksinə, ekvatorun cənubunda isə saat yönünün əksinə fırlanır. Sağ sahilin sol sahildən hündür olması suyun daşı yuxarı çəkməsi ilə əlaqədardır.

Koriolis qüvvəsinin Yerin fırlanması ilə heç bir əlaqəsi yoxdur!

Peyklər, Ay və Günəşlə rabitə borularının ətraflı təsviri "Soyuq nüvə sintezi" monoqrafiyasında verilmişdir.

Rabitə borularında fərdi tezliklərin potensialları azaldıqda yaranan təsirlər də var.

2007-ci ildən bəri müşahidə olunan təsirlər:

Drenaj zamanı su həm saat yönünde, həm də saat yönünün əksinə fırlanır, bəzən drenaj fırlanmadan həyata keçirilir.

Delfinlər sahilə çıxdılar.

Cari transformasiya olmadı (hər şey girişdə, çıxışda heç bir şey yoxdur).

Transformasiya zamanı çıxış gücü giriş gücünü əhəmiyyətli dərəcədə aşdı.

Transformator yarımstansiyalarının yandırılması.

Rabitə sistemindəki nasazlıqlar.

Gimlet qaydası maqnit induksiyası üçün işləmirdi.

Gulf Stream yoxa çıxdı.

Planlaşdırılan:

Okean axınlarının dayandırılması.

Qara dənizə axan çayların dayandırılması.

Aral dənizinə axan çayların dayandırılması.

Yeniseyin dayanacağı.

Rabitə borularının aradan qaldırılması planetar peyklərin Günəş ətrafında dairəvi orbitlərə yerdəyişməsinə səbəb olacaq, orbitlərin radiusu Merkuri orbitinin radiusundan az olacaq.

Günəşlə əlaqə borusunun çıxarılması tacı söndürmək deməkdir.

Ay ilə rabitə borusunun çıxarılması “qızıl milyard” və “qızıl milyon”un çoxalmasının aradan qaldırılması deməkdir, Ay isə Yerdən 1.200.000 km “hərəkət edir”.

Vahid Dövlət İmtahanının kodifikatorunun mövzuları: maqnitlərin qarşılıqlı təsiri, cərəyanla keçiricinin maqnit sahəsi.

Maddənin maqnit xüsusiyyətləri insanlara çoxdan məlumdur. Maqnitlər öz adını qədim Maqnesiya şəhərindən almışdır: onun yaxınlığında adi bir mineral (sonralar maqnit dəmir filizi və ya maqnetit adlanır) var idi ki, onun parçaları dəmir obyektləri cəlb edirdi.

Maqnit qarşılıqlı əlaqəsi

Hər bir maqnitin iki tərəfində var şimal qütbü Və Cənub qütbü. İki maqnit bir-birinə əks qütblər tərəfindən çəkilir və eyni qütblər tərəfindən dəf edilir. Maqnitlər hətta vakuum vasitəsilə də bir-birinə təsir göstərə bilər! Bütün bunlar elektrik yüklərinin qarşılıqlı təsirinə bənzəyir maqnitlərin qarşılıqlı təsiri elektrik deyil. Bunu aşağıdakı eksperimental faktlar sübut edir.

Maqnit qızdıqca maqnit qüvvəsi zəifləyir. Nöqtə yüklərinin qarşılıqlı təsirinin gücü onların temperaturundan asılı deyil.

Maqnit sarsılarsa, maqnit qüvvəsi zəifləyir. Elektrik yüklü cisimlərdə belə bir şey olmur.

Müsbət elektrik yükləri mənfi olanlardan (məsələn, cisimləri elektrikləşdirərkən) ayrıla bilər. Ancaq bir maqnitin qütblərini ayırmaq mümkün deyil: bir maqniti iki hissəyə kəssəniz, kəsilən yerdə qütblər də görünür və maqnit uclarında əks qütbləri olan iki maqnitə bölünür (tam olaraq eyni şəkildə yönəldilir). orijinal maqnitin qütbləri kimi).

Beləliklə, maqnitlər Həmişə bipolyar, onlar yalnız formada mövcuddur dipollar. İzolyasiya edilmiş maqnit qütbləri (adlanır maqnit monopolları- elektrik yükünün analoqları) təbiətdə yoxdur (hər halda, onlar hələ eksperimental olaraq kəşf edilməyib). Bu, bəlkə də elektrik və maqnetizm arasındakı ən təəccüblü asimmetriyadır.

Elektrik yüklü cisimlər kimi, maqnitlər də elektrik yükləri üzərində işləyir. Bununla belə, maqnit yalnız fəaliyyət göstərir hərəkət edir doldurmaq; yük maqnitə nisbətən sakit vəziyyətdədirsə, onda maqnit qüvvəsinin yükə təsiri müşahidə olunmur. Əksinə, elektrikləşdirilmiş cisim, istirahət və ya hərəkətdə olmasından asılı olmayaraq istənilən yüklə hərəkət edir.

Qısa məsafəli nəzəriyyənin müasir konsepsiyalarına görə, maqnitlərin qarşılıqlı təsiri vasitəsilə həyata keçirilir maqnit sahəsi Məhz, bir maqnit ətrafdakı məkanda bir maqnit sahəsi yaradır ki, bu da başqa bir maqnit üzərində hərəkət edir və bu maqnitlərin görünən cazibəsinə və ya itməsinə səbəb olur.

Bir maqnit nümunəsidir maqnit iynəsi kompas. Bir maqnit iynəsindən istifadə edərək, müəyyən bir kosmos bölgəsində bir maqnit sahəsinin varlığını, eləcə də sahənin istiqamətini mühakimə edə bilərsiniz.

Planetimiz Yer nəhəng bir maqnitdir. Yerin şimal coğrafi qütbündən çox uzaqda cənub maqnit qütbü yerləşir. Buna görə də, Yerin cənub maqnit qütbünə doğru dönən kompas iynəsinin şimal ucu coğrafi şimala işarə edir. Bir maqnitin "şimal qütbü" adı buradan gəldi.

Maqnit sahəsi xətləri

Elektrik sahəsi, xatırlayırıq ki, sahənin böyüklüyünü və istiqamətini mühakimə edə biləcəyimiz təsiri ilə kiçik sınaq yüklərindən istifadə edərək öyrənilir. Bir maqnit sahəsi vəziyyətində sınaq yükünün analoqu kiçik bir maqnit iynəsidir.

Məsələn, kosmosun müxtəlif nöqtələrində çox kiçik kompas iynələri yerləşdirməklə maqnit sahəsi haqqında bəzi həndəsi fikir əldə edə bilərsiniz. Təcrübə göstərir ki, oxlar müəyyən xətlər boyunca düzüləcək - sözdə maqnit sahə xətləri. Gəlin bu anlayışı aşağıdakı üç nöqtə şəklində müəyyən edək.

1. Maqnit sahəsi xətləri və ya maqnit qüvvə xətləri kosmosda aşağıdakı xüsusiyyətlərə malik olan istiqamətlənmiş xətlərdir: belə bir xəttin hər bir nöqtəsində yerləşdirilmiş kiçik kompas iynəsi bu xəttə toxunan istiqamətə yönəldilmişdir..

2. Maqnit sahəsi xəttinin istiqaməti bu xəttin nöqtələrində yerləşən kompas iynələrinin şimal uclarının istiqaməti hesab olunur..

3. Xətlər nə qədər sıx olarsa, kosmosun müəyyən bir bölgəsində maqnit sahəsi bir o qədər güclü olar..

Dəmir qırıntılar müvəffəqiyyətlə kompas iynələri kimi xidmət edə bilər: maqnit sahəsində kiçik qırıntılar maqnitləşir və maqnit iynələri kimi davranır.

Beləliklə, daimi bir maqnitin ətrafına dəmir qırıntılarını tökərək, təxminən aşağıdakı maqnit sahəsi xətlərinin şəklini görəcəyik (şək. 1).

düyü. 1. Daimi maqnit sahəsi

Maqnitin şimal qütbü mavi rəng və hərflə göstərilir; cənub qütbü - qırmızı və hərflə. Nəzərə alın ki, sahə xətləri maqnitin şimal qütbündən çıxıb cənub qütbünə daxil olur: axırda kompas iynəsinin şimal ucu maqnitin cənub qütbünə doğru yönəldiləcəkdir.

Oersted təcrübəsi

Elektrik və maqnit hadisələrinin insanlara qədim zamanlardan məlum olmasına baxmayaraq, onlar arasında uzun müddət heç bir əlaqə müşahidə edilməmişdir. Bir neçə əsrdir ki, elektrik və maqnitlə bağlı tədqiqatlar paralel və bir-birindən asılı olmayaraq davam edirdi.

Elektrik və maqnit hadisələrinin əslində bir-biri ilə əlaqəli olması diqqətəlayiq fakt ilk dəfə 1820-ci ildə - Oerstedin məşhur təcrübəsində aşkar edilmişdir.

Oersted təcrübəsinin diaqramı Şəkildə göstərilmişdir. 2 (rt.mipt.ru saytından şəkil). Maqnit iynəsinin üstündə (və iynənin şimal və cənub qütbləridir) cərəyan mənbəyinə qoşulmuş bir metal keçirici var. Dövrəni bağlasanız, ox keçiriciyə perpendikulyar çevrilir!
Bu sadə təcrübə birbaşa elektrik və maqnetizm arasındakı əlaqəni göstərdi. Oerstedin təcrübəsini izləyən təcrübələr aşağıdakı nümunəni möhkəm şəkildə qurdu: maqnit sahəsi elektrik cərəyanları tərəfindən yaradılır və cərəyanlara təsir göstərir.

düyü. 2. Oersted təcrübəsi

Cari keçiricinin yaratdığı maqnit sahəsi xətlərinin nümunəsi keçiricinin formasından asılıdır.

Cərəyan keçirən düz naqilin maqnit sahəsi

Cərəyan keçirən düz naqilin maqnit sahəsi xətləri konsentrik dairələrdir. Bu dairələrin mərkəzləri məftil üzərində uzanır və onların müstəviləri naqilə perpendikulyardır (şəkil 3).

düyü. 3. Cərəyanı olan düz naqilin sahəsi

İrəli maqnit sahəsi xətlərinin istiqamətini təyin etmək üçün iki alternativ qayda var.

Saat əqrəbi qaydası. Cərəyanın bizə tərəf axması üçün baxsanız, sahə xətləri saat əqrəbinin əksinə gedir.

Vida qaydası(və ya gimlet qaydası, və ya tirbuşon qaydası- bu kiməsə daha yaxın bir şeydir ;-)). Sahə xətləri vidayı (adi bir sağ iplə) çevirmək lazım olan yerə gedir ki, o, cərəyan istiqamətində ip boyunca hərəkət etsin..

Sizə ən uyğun olan qaydadan istifadə edin. Saat əqrəbi qaydasına öyrəşmək daha yaxşıdır - sonra özünüz görəcəksiniz ki, daha universal və istifadə etmək daha asandır (sonra analitik həndəsəni öyrənərkən birinci kursda bunu minnətdarlıqla xatırlayın).

Şəkildə. 3 yeni bir şey ortaya çıxdı: bu bir vektor adlanır maqnit sahəsinin induksiyası, və ya maqnit induksiyası. Maqnit induksiya vektoru elektrik sahəsinin gücü vektorunun analoqudur: xidmət edir güc xüsusiyyəti maqnit sahəsi, maqnit sahəsinin hərəkət edən yüklərə təsir etdiyi qüvvəni təyin edir.

Maqnit sahəsində qüvvələr haqqında daha sonra danışacağıq, lakin hələlik yalnız qeyd edəcəyik ki, maqnit sahəsinin böyüklüyü və istiqaməti maqnit induksiya vektoru ilə müəyyən edilir. Kosmosun hər bir nöqtəsində vektor müəyyən bir nöqtədə yerləşdirilən kompas iynəsinin şimal ucu ilə eyni istiqamətə yönəldilir, yəni bu xəttin istiqamətində sahə xəttinə tangens. Maqnit induksiyası ilə ölçülür Tesla(Tl).

Elektrik sahəsində olduğu kimi, maqnit sahəsinin induksiyası üçün də aşağıdakılar tətbiq olunur: superpozisiya prinsipi. Bu, ondadır Müxtəlif cərəyanlar tərəfindən müəyyən bir nöqtədə yaradılmış maqnit sahələrinin induksiyaları vektorial olaraq toplanır və nəticədə maqnit induksiyası vektorunu verir:.

Cərəyanı olan bobinin maqnit sahəsi

Dairəvi bir sarğı nəzərdən keçirək, oradan birbaşa cərəyan dövr edir. Şəkildə cərəyanı yaradan mənbəni göstərmirik.

Orbitimizin sahə xətlərinin şəkli təxminən aşağıdakı kimi görünəcək (şək. 4).

düyü. 4. Cərəyanı olan bobinin sahəsi

Maqnit sahəsinin hansı yarım fəzaya (bobin müstəvisinə nisbətən) yönəldildiyini müəyyən edə bilmək bizim üçün vacib olacaq. Yenə də iki alternativ qaydamız var.

Saat əqrəbi qaydası. Sahə xətləri ora gedir, cərəyanın saat əqrəbinin əksinə fırlandığı yerdən baxır.

Vida qaydası. Sahə xətləri cərəyan istiqamətində fırlandıqda vidanın (normal sağ yivli) hərəkət edəcəyi yerə gedir..

Gördüyünüz kimi, cari və sahə rolları dəyişir - bu qaydaların birbaşa cərəyan halında tərtib edilməsi ilə müqayisədə.

Cərəyan bobinin maqnit sahəsi

BobinƏgər teli möhkəm bağlasanız, çevirsəniz, kifayət qədər uzun bir spiralə çevirsəniz, işləyəcək (Şəkil 5 - en.wikipedia.org-dan şəkil). Bobin bir neçə onlarla, yüzlərlə və hətta minlərlə növbəyə malik ola bilər. Bobin də deyilir solenoid.

düyü. 5. Bobin (solenoid)

Bir növbənin maqnit sahəsi, bildiyimiz kimi, çox sadə görünmür. Sahələr? bobinin fərdi növbələri bir-birinin üzərinə qoyulur və görünür ki, nəticə çox qarışıq bir şəkil olmalıdır. Ancaq bu belə deyil: uzun bir rulonun sahəsi gözlənilmədən sadə bir quruluşa malikdir (şək. 6).

düyü. 6. cari bobin sahəsi

Bu şəkildə bobindəki cərəyan soldan baxdıqda saat əqrəbinin əksi istiqamətində axır (şəkil 5-də bobinin sağ ucu cərəyan mənbəyinin “plus”una, sol ucu isə “şəkil 5-ə qoşulduqda baş verəcəkdir. mənfi"). Bobinin maqnit sahəsinin iki xarakterik xüsusiyyətə malik olduğunu görürük.

1. Bobin içərisində, kənarlarından uzaqda, maqnit sahəsidir homojen: hər nöqtədə maqnit induksiya vektoru böyüklük və istiqamətdə eynidir. Sahə xətləri paralel düz xətlərdir; onlar çıxdıqda yalnız rulonun kənarlarına yaxın əyilirlər.

2. Bobin xaricində sahə sıfıra yaxındır. Bobində nə qədər çox dönmə olarsa, onun xaricindəki sahə daha zəifdir.

Nəzərə alın ki, sonsuz uzunluqda olan sarmal heç də sahəni xaricə buraxmır: bobin xaricində heç bir maqnit sahəsi yoxdur. Belə bir rulonun içərisində sahə hər yerdə vahiddir.

Sizə heç nəyi xatırlatmır? Bobin bir kondansatörün "maqnit" analoqudur. Yadınızdadır ki, bir kondansatör öz daxilində vahid elektrik sahəsi yaradır, onun xətləri yalnız plitələrin kənarlarına yaxın əyilir və kondansatörün xaricində sahə sıfıra yaxındır; sonsuz plitələri olan bir kondansatör sahəni ümumiyyətlə xaricə buraxmır və sahə onun daxilində hər yerdə vahiddir.

İndi - əsas müşahidə. Bobin xaricindəki maqnit sahəsi xətlərinin şəklini (Şəkil 6) şəkildəki maqnit sahəsi xətləri ilə müqayisə edin. 1 . Eyni şeydir, elə deyilmi? İndi isə yəqin ki, uzun müddətdir beyninizdə yaranmış bir suala gəlirik: əgər maqnit sahəsi cərəyanlar tərəfindən əmələ gəlirsə və cərəyanlara təsir edirsə, onda daimi maqnit yaxınlığında maqnit sahəsinin yaranmasının səbəbi nədir? Axı, bu maqnit cərəyanı olan bir keçirici kimi görünmür!

Amperin hipotezi. Elementar cərəyanlar

Əvvəlcə maqnitlərin qarşılıqlı təsirinin qütblərdə cəmlənmiş xüsusi maqnit yükləri ilə izah edildiyi düşünülürdü. Ancaq elektrikdən fərqli olaraq, heç kim maqnit yükünü təcrid edə bilmədi; axı, artıq dediyimiz kimi, maqnitin şimal və cənub qütblərini ayrıca əldə etmək mümkün deyildi - qütblər həmişə maqnitdə cüt-cüt olur.

Maqnit yükləri ilə bağlı şübhələr Oerstedin təcrübəsi ilə, maqnit sahəsinin elektrik cərəyanı tərəfindən yaradıldığı ortaya çıxanda daha da gücləndi. Üstəlik, məlum oldu ki, hər hansı bir maqnit üçün müvafiq konfiqurasiya cərəyanı olan bir keçirici seçmək mümkündür ki, bu dirijorun sahəsi maqnit sahəsi ilə üst-üstə düşsün.

Amper cəsarətli bir fərziyyə irəli sürdü. Maqnit yükləri yoxdur. Bir maqnitin hərəkəti onun daxilindəki qapalı elektrik cərəyanları ilə izah olunur.

Bu cərəyanlar nədir? Bunlar elementar cərəyanlar atomların və molekulların içərisində dövr edir; onlar elektronların atom orbitləri boyunca hərəkəti ilə əlaqələndirilir. Hər hansı bir cismin maqnit sahəsi bu elementar cərəyanların maqnit sahələrindən ibarətdir.

Elementar cərəyanlar bir-birinə nisbətən təsadüfi şəkildə yerləşdirilə bilər. Sonra onların sahələri qarşılıqlı olaraq ləğv edilir və bədən maqnit xüsusiyyətlərini nümayiş etdirmir.

Lakin elementar cərəyanlar koordinasiyalı şəkildə düzülürsə, onların sahələri toplaşaraq bir-birini gücləndirir. Bədən maqnitə çevrilir (şək. 7; maqnit sahəsi bizə tərəf yönələcək; maqnitin şimal qütbü də bizə tərəf yönələcək).

düyü. 7. Elementar maqnit cərəyanları

Amperin elementar cərəyanlar haqqında fərziyyəsi maqnitlərin xassələrini aydınlaşdırdı.Maqniti qızdırmaq və silkələmək onun elementar cərəyanlarının nizamını pozur, maqnit xassələri isə zəifləyir. Maqnitin qütblərinin ayrılmazlığı aydın oldu: maqnitin kəsildiyi nöqtədə uclarda eyni elementar cərəyanları alırıq. Bir cismin maqnit sahəsində maqnitlənmə qabiliyyəti düzgün "dönən" elementar cərəyanların əlaqələndirilmiş uyğunlaşması ilə izah olunur (növbəti vərəqdə bir maqnit sahəsində dairəvi cərəyanın fırlanması haqqında oxuyun).

Amperin fərziyyəsi doğru çıxdı - bunu fizikanın sonrakı inkişafı göstərdi. Elementar cərəyanlar haqqında fikirlər artıq XX əsrdə - Amperin parlaq təxminindən təxminən yüz il sonra hazırlanmış atom nəzəriyyəsinin ayrılmaz hissəsinə çevrildi.