Մագնիսական ինդուկցիայի գծերը գտնվում են հարթության մեջ: Մագնիսական դաշտի ինդուկցիա. Մագնիսական ինդուկցիայի գծեր. Երկրի մագնիսական դաշտը. Տեսեք, թե ինչ են «Մագնիսական ինդուկցիայի գծերը» այլ բառարաններում

Արդեն 6-րդ դ. մ.թ.ա. Չինաստանում հայտնի էր, որ որոշ հանքաքարեր ունեն միմյանց ձգելու և երկաթե առարկաներ ձգելու հատկություն։ Նման հանքաքարերի կտորներ հայտնաբերվել են Փոքր Ասիայի Մագնեսիա քաղաքի մոտ, ուստի ստացել են անվանումը մագնիսներ.

Ինչպե՞ս են փոխազդում մագնիսները և երկաթե առարկաները: Հիշենք, թե ինչու են էլեկտրաֆիկացված մարմինները ձգվում: Քանի որ էլեկտրական լիցքի մոտ ձևավորվում է նյութի յուրահատուկ ձև՝ էլեկտրական դաշտ: Մագնիսի շուրջ կա նյութի նմանատիպ ձև, բայց այն ունի ծագման այլ բնույթ (ի վերջո, հանքաքարը էլեկտրականորեն չեզոք է), այն կոչվում է. մագնիսական դաշտը.

Մագնիսական դաշտը ուսումնասիրելու համար օգտագործվում են ուղիղ կամ պայտային մագնիսներ։ Մագնիսի վրա որոշ տեղեր ունեն ամենամեծ գրավիչ ազդեցությունը, դրանք կոչվում են բեւեռներ(հյուսիս և հարավ). Հակառակ մագնիսական բևեռները ձգում են, և մագնիսական բևեռների նման վանում են:

Մագնիսական դաշտի ուժային բնութագրերի համար օգտագործեք մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի վեկտոր B. Մագնիսական դաշտը գրաֆիկորեն ներկայացված է ուժի գծերի միջոցով ( մագնիսական ինդուկցիայի գծեր) Գծերը փակ են, չունեն ոչ սկիզբ, ոչ վերջ։ Մագնիսական գծերի առաջացման վայրը Հյուսիսային բևեռն է, իսկ մագնիսական գծերը մտնում են Հարավային բևեռ:

Մագնիսական դաշտը կարելի է «տեսանելի» դարձնել՝ օգտագործելով երկաթի թելերը:

Հոսանք կրող հաղորդիչի մագնիսական դաշտը

Իսկ հիմա մեր գտածի մասին Հանս Քրիստիան ԷրսթեդԵվ Անդրե Մարի Ամպեր 1820 թվականին Պարզվում է, որ մագնիսական դաշտ գոյություն ունի ոչ միայն մագնիսի, այլև ցանկացած հոսանք կրող հաղորդիչի շուրջ։ Ցանկացած մետաղալար, օրինակ՝ լամպի լարը, որի միջով հոսում է էլեկտրական հոսանքը, մագնիս է: Հոսանք ունեցող մետաղալարը փոխազդում է մագնիսի հետ (փորձեք կողմնացույցը մոտ պահել), հոսանք ունեցող երկու լար փոխազդում են միմյանց հետ։

Ուղղակի հոսանքի մագնիսական դաշտի գծերը օղակներ են հաղորդիչի շուրջ:

Մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի ուղղությունը

Տվյալ կետում մագնիսական դաշտի ուղղությունը կարող է սահմանվել որպես այդ կետում տեղադրված կողմնացույցի ասեղի հյուսիսային բևեռով նշված ուղղությունը:

Մագնիսական ինդուկցիոն գծերի ուղղությունը կախված է հաղորդիչում հոսանքի ուղղությունից:

Ինդուկցիոն վեկտորի ուղղությունը որոշվում է ըստ կանոնի գիմլեթկամ կանոն աջ ձեռք.

Մագնիսական ինդուկցիայի վեկտոր

Սա դաշտի ուժային գործողությունը բնութագրող վեկտորային մեծություն է:

Անսահման ուղիղ հաղորդիչի մագնիսական դաշտի ինդուկցիա՝ նրանից r հեռավորության վրա գտնվող հոսանքով.

Մագնիսական դաշտի ինդուկցիա r շառավղով բարակ շրջանաձև կծիկի կենտրոնում.

Մագնիսական դաշտի ինդուկցիա solenoid(կծիկ, որի պտույտները հաջորդաբար անցնում են մեկ ուղղությամբ).

Սուպերպոզիցիոն սկզբունքը

Եթե ​​տարածության տվյալ կետում մագնիսական դաշտը ստեղծվում է դաշտի մի քանի աղբյուրներից, ապա մագնիսական ինդուկցիան յուրաքանչյուր դաշտի ինդուկցիայի վեկտորային գումարն է առանձին։

Երկիրը ոչ միայն մեծ բացասական լիցք է և էլեկտրական դաշտի աղբյուր, այլև միևնույն ժամանակ մեր մոլորակի մագնիսական դաշտը նման է հսկա չափերի ուղիղ մագնիսի դաշտին։

Աշխարհագրական հարավը մոտ է մագնիսական հյուսիսին, իսկ աշխարհագրական հյուսիսը՝ մագնիսական հարավին։ Եթե ​​կողմնացույց դրվի Երկրի մագնիսական դաշտում, ապա նրա հյուսիսային սլաքը կողմնորոշված ​​է մագնիսական ինդուկցիայի գծերով հարավային մագնիսական բևեռի ուղղությամբ, այսինքն՝ ցույց կտա մեզ, թե որտեղ է գտնվում աշխարհագրական հյուսիսը։

Երկրային մագնիսականության բնորոշ տարրերը ժամանակի ընթացքում շատ դանդաղ են փոխվում. աշխարհիկ փոփոխություններ. Սակայն ժամանակ առ ժամանակ տեղի են ունենում մագնիսական փոթորիկներ, երբ Երկրի մագնիսական դաշտը մի քանի ժամով մեծապես աղավաղվում է, իսկ հետո աստիճանաբար վերադառնում իր նախկին արժեքներին։ Նման կտրուկ փոփոխությունն ազդում է մարդկանց բարեկեցության վրա։

Երկրի մագնիսական դաշտը «վահան» է, որը պաշտպանում է մեր մոլորակը տիեզերքից թափանցող մասնիկներից («արևային քամի»): Մագնիսական բևեռների մոտ մասնիկների հոսքերը շատ ավելի են մոտենում Երկրի մակերեսին: Արեգակնային հզոր բռնկումների ժամանակ մագնիտոսֆերան դեֆորմացվում է, և այդ մասնիկները կարող են տեղափոխվել մթնոլորտի վերին շերտեր, որտեղ բախվում են գազի մոլեկուլներին՝ ձևավորելով բևեռափայլեր։

Երկաթի երկօքսիդի մասնիկները մագնիսական թաղանթի վրա մեծ մագնիսացված են ձայնագրման գործընթացում:

Մագնիսական լևիտացիոն գնացքները սահում են մակերևույթների վրայով՝ բացարձակապես առանց շփման: Գնացքն ունակ է զարգացնել մինչև 650 կմ/ժ արագություն։

Ուղեղի աշխատանքը, սրտի զարկերն ուղեկցվում են էլեկտրական իմպուլսներով։ Այս դեպքում օրգաններում թույլ մագնիսական դաշտ է առաջանում։

Մագնիսական դաշտը էլեկտրամագնիսական դաշտի բաղադրիչն է, որն առաջանում է ժամանակի փոփոխվող էլեկտրական դաշտի առկայության դեպքում։ Բացի այդ, մագնիսական դաշտ կարող է ստեղծվել լիցքավորված մասնիկների հոսանքի կամ ատոմների էլեկտրոնների մագնիսական պահերի միջոցով (մշտական ​​մագնիսներ):

Մագնիսական ինդուկցիա-վեկտորային մեծություն, որը տարածության տվյալ կետում մագնիսական դաշտին բնորոշ ուժն է: Ցույց է տալիս այն ուժը, որով մագնիսական դաշտը գործում է արագությամբ շարժվող լիցքի վրա։

Մագնիսական ինդուկցիայի գծեր(մագնիսական դաշտի գծեր) գծեր են, որոնք գծված են մագնիսական դաշտում այնպես, որ դաշտի յուրաքանչյուր կետում մագնիսական ինդուկցիայի գծի շոշափողը համընկնում է վեկտորի ուղղության հետ։ INդաշտի այս պահին:

Մագնիսական ինդուկցիայի գծերը ամենահեշտ դիտարկվում են՝ օգտագործելով փոքր

Ասեղաձև երկաթե փաթիլներ, որոնք մագնիսացվում են ուսումնասիրվող դաշտում և իրենց պահում են փոքր մագնիսական ասեղների պես (ազատ մագնիսական ասեղը պտտվում է մագնիսական դաշտում այնպես, որ ասեղի առանցքը, որը միացնում է իր հարավային բևեռը հյուսիսի հետ, համընկնում է ուղղության հետ. IN).

Ցուցադրված է ամենապարզ մագնիսական դաշտերի մագնիսական ինդուկցիայի գծերի տեսակը

Նկ. Սկսած Նկ. բ- Գկարելի է տեսնել, որ այս գծերը շրջապատում են հոսանք կրող հաղորդիչ, որը դաշտ է ստեղծում: Հաղորդավարի մոտ նրանք ընկած են հաղորդիչին ուղղահայաց հարթություններում:

Ն
Ինդուկցիոն գծերի ուղղությունը որոշվում է գիմլետի կանոնԵթե ​​դիրիժորի մեջ պտտվում եք հոսանքի խտության վեկտորի ուղղությամբ, ապա գիմլետի բռնակի շարժման ուղղությունը ցույց կտա մագնիսական ինդուկցիայի գծերի ուղղությունը:

Մագնիսական դաշտի գծեր

Հոսանքը չի կարող ճեղքվել որևէ կետում, այսինքն՝ ոչ սկսվում, ոչ ավարտվում. դրանք կամ փակ են (նկ. բ, գ, դ),կամ նրանք անվերջ պտտվում են որոշակի մակերևույթի շուրջ՝ խիտ լցնելով այն ամենուր, բայց երկրորդ անգամ չվերադառնալով մակերեսի որևէ կետ:

Գաուսի թեորեմը մագնիսական ինդուկցիայի համար

Մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի հոսքը ցանկացած փակ մակերեսով զրոյական է.

Սա համարժեք է այն փաստին, որ բնության մեջ չկան «մագնիսական լիցքեր» (մոնոպոլներ), որոնք կստեղծեն մագնիսական դաշտ, ինչպես էլեկտրական լիցքերն են ստեղծում էլեկտրական դաշտ։ Այլ կերպ ասած, Գաուսի թեորեմը մագնիսական ինդուկցիայի համար ցույց է տալիս, որ մագնիսական դաշտը հորձանուտ.

2 Բիոտ-Սավարտ-Լապլասի օրենքը

Թող ուղիղ հոսանքը հոսի γ ուրվագծի երկայնքով, որը գտնվում է վակուումում - այն կետը, որտեղ դաշտը որոնվում է, ապա մագնիսական դաշտի ինդուկցիան այս կետում արտահայտվում է ինտեգրալով (SI համակարգում)

Ուղղությունը ուղղահայաց է, այսինքն՝ ուղղահայաց այն հարթությանը, որում նրանք ընկած են, և համընկնում է մագնիսական ինդուկցիայի գծի շոշափողի հետ։ Այս ուղղությունը կարելի է գտնել մագնիսական ինդուկցիայի գծեր գտնելու կանոնով (աջ պտուտակի կանոն). պտուտակի գլխի պտտման ուղղությունը տալիս է ուղղությունը, եթե գիմլետի թարգմանական շարժումը համապատասխանում է տարրի հոսանքի ուղղությանը: Վեկտորի մոդուլը որոշվում է արտահայտությամբ (SI համակարգում)

Վեկտորային ներուժը տրվում է ինտեգրալով (SI համակարգում)

Բիոտ-Սավարտ-Լապլասի օրենքը կարելի է ստանալ անշարժ դաշտի համար Մաքսվելի հավասարումներից: Այս դեպքում ժամանակի ածանցյալները հավասար են 0-ի, ուստի վակուումային դաշտի հավասարումները ձև են ստանում (SGS համակարգում)

որտեղ է ներկայիս խտությունը տարածության մեջ: Այս դեպքում էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը անկախ են: Եկեք օգտագործենք մագնիսական դաշտի վեկտորային ներուժը (SGS համակարգում).

Հավասարումների չափիչի անփոփոխությունը թույլ է տալիս մեզ մեկ լրացուցիչ պայման դնել վեկտորային ներուժի վրա.

Ընդլայնելով կրկնակի ռոտորը՝ օգտագործելով վեկտորային վերլուծության բանաձևը, մենք վեկտորային պոտենցիալի համար ստանում ենք Պուասոնի հավասարման նման հավասարում.

Դրա կոնկրետ լուծումը տրվում է Նյուտոնի պոտենցիալի նման ինտեգրալով.

Այնուհետև մագնիսական դաշտը որոշվում է ինտեգրալով (SGS համակարգում)

իր ձևով նման է Բիոտ-Սավարտ-Լապլասի օրենքին: Այս համապատասխանությունը կարող է ճշգրիտ լինել, եթե օգտագործենք ընդհանրացված ֆունկցիաներ և գրենք տարածական հոսանքի խտությունը, որը համապատասխանում է դատարկ տարածության մեջ հոսանքով կծիկին: Անցնելով ամբողջ տարածության վրա ինտեգրումից դեպի կրկնվող ինտեգրալ կծիկի երկայնքով և դրան ուղղահայաց հարթություններով և վերցնելով հաշվի առնելով, որ

մենք ստանում ենք Biot - Savart - Laplace օրենքը հոսանք ունեցող կծիկի դաշտի համար:

Ճիշտ այնպես, ինչպես էլեկտրականները, դրանք կարող են ներկայացվել գրաֆիկորեն՝ օգտագործելով մագնիսական ինդուկցիայի գծեր: Մագնիսական դաշտի յուրաքանչյուր կետով կարելի է գծել ինդուկցիոն գիծ: Քանի որ դաշտի ինդուկցիան ցանկացած կետում ունի որոշակի ուղղություն, ինդուկցիոն գծի ուղղությունը տվյալ դաշտի յուրաքանչյուր կետում կարող է լինել միայն եզակի, ինչը նշանակում է, որ մագնիսական դաշտի գծերը, ինչպես նաև էլեկտրական դաշտը, մագնիսական դաշտի ինդուկցիոն գծերը. գծված են այնպիսի խտությամբ, որ միավոր մակերևույթն իրենց ուղղահայաց հատող գծերի թիվը հավասար է (կամ համաչափ) տվյալ վայրում մագնիսական դաշտի ինդուկցիային: Հետևաբար, ինդուկցիոն գծերը պատկերելով, դուք կարող եք հստակ պատկերացնել, թե ինչպես է փոխվում ինդուկցիան տարածության մեջ, և, հետևաբար, մագնիսական դաշտի ուժգնությունը մեծության և ուղղությամբ:

Հղումներ

• Մագնիսական դաշտի գծերի պատկերացում մետաղական մասնիկների միջոցով (տեսանյութ).

Վիքիմեդիա հիմնադրամ. 2010 թ.

Տեսեք, թե ինչ են «Մագնիսական ինդուկցիայի գծերը» այլ բառարաններում.

Մագնիսական դաշտում մտովի գծված գծեր այնպես, որ դաշտի ցանկացած կետում մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը շոշափում է այս կետով անցնող մագնիսական դաշտին: Լ մ և. փակցման դաշտերը էլեկտրական ընթացիկ ծածկում են հոսանք կրող հաղորդիչները և կամ փակ են,... ...

մագնիսական ինդուկցիոն խողովակ- Շարունակական մակերեսով սահմանափակված մագնիսական դաշտի տարածք, որի կազմող մասերը մագնիսական ինդուկցիոն գծեր են... Պոլիտեխնիկական տերմինաբանական բացատրական բառարան

Էլեկտրական և մագնիսական դաշտեր, գծեր, որոնց շոշափումները դաշտի յուրաքանչյուր կետում համընկնում են համապատասխանաբար էլեկտրական կամ մագնիսական դաշտի ուժգնության ուղղության հետ. որակապես բնութագրել էլեկտրամագնիսական դաշտի բաշխումը... ... Հանրագիտարանային բառարան

Այս հոդվածը կամ բաժինը վերանայման կարիք ունի: Խնդրում եմ բարելավել հոդվածը հոդվածներ գրելու կանոններին համապատասխան... Վիքիպեդիա

Ցանկացած ուժային դաշտում (էլեկտրական, մագնիսական, գրավիտացիոն) գծված գծեր, որոնց շոշափողները տարածության յուրաքանչյուր կետում ուղղությամբ համընկնում են այս դաշտը բնութագրող վեկտորի հետ (էլեկտրական կամ...

Կ.լ.-ում մտովի գծված գծեր. ուժային դաշտ (էլեկտրական.. մագնիսական, ձգողականություն), որպեսզի դաշտի յուրաքանչյուր կետում գծի վրա շոշափողի ուղղությունը համընկնի դաշտի ուժգնության ուղղության հետ (մագնիսական ինդուկցիա՝ մագնիսական դաշտի դեպքում)։ միջոցով…… Մեծ հանրագիտարանային պոլիտեխնիկական բառարան

մագնիսական դաշտի գծի ուղին- մագնիսական ինդուկցիայի գիծ - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. Էլեկտրատեխնիկայի և էներգետիկայի անգլերեն-ռուսերեն բառարան, Մոսկվա, 1999 թ. Տեխնիկական թարգմանչի ուղեցույց

Նմուշի մագնիսական դաշտի գծի միջին երկարությունը- միատեսակ մագնիսացված նմուշի երկարությունը, որը պատրաստված է նույն մագնիսական նյութից, ինչ փորձանմուշը, մագնիսացված է նույն մագնիսական դաշտի ուժգնությամբ, ինչ վերջինս մագնիսական ինդուկցիայի, մագնիսական շարժման ուժի և... Նորմատիվային և տեխնիկական փաստաթղթերի տերմինների բառարան-տեղեկատու

1) Մագնիսների հատկությունները. Ամենաբնորոշ մագնիսական երևույթը՝ երկաթի կտորների մագնիսի միջոցով ձգումը, հայտնի է դեռ հին ժամանակներից։ Սակայն Եվրոպայում մինչեւ 12-րդ դարը այս երեւույթը նկատվում էր միայն բնական մագնիսներով, այսինքն՝ կտորներով... ... Հանրագիտարանային բառարան Ֆ.Ա. Բրոքհաուսը և Ի.Ա. Էֆրոն

Ուժային դաշտ, որը գործում է շարժվող էլեկտրական լիցքերի և մագնիսական մոմենտ ունեցող մարմինների վրա (տես Մագնիսական պահ), անկախ նրանց շարժման վիճակից։ Մագնիսական դաշտը բնութագրվում է մագնիսական ինդուկցիայի B վեկտորով, որը որոշում է. Խորհրդային մեծ հանրագիտարան

29. Coriolis ուժ

Ամենասարսափելի ուժը, որը գրավիտոնների կարիք չունի

Նախ, ի՞նչ գիտի գիտական ​​աշխարհը Coriolis ուժի մասին:

Երբ սկավառակը պտտվում է, կենտրոնից ավելի հեռու կետերը շարժվում են ավելի մեծ շոշափող արագությամբ, քան պակաս հեռավոր կետերը (շառավղով սև նետերի խումբ): Դուք կարող եք մարմինը տեղափոխել շառավղով այնպես, որ այն մնա շառավղով (կապույտ սլաք «A» դիրքից մինչև «B» դիրք)՝ բարձրացնելով մարմնի արագությունը, այսինքն՝ արագացնելով: Եթեհղման շրջանակ պտտվում է սկավառակի հետ միասին, պարզ է, որ մարմինը «չի ցանկանում» մնալ շառավղով, բայց «փորձում է» գնալ ձախ. սա Coriolis ուժն է:

Պտտվող ափսեի մակերևույթի երկայնքով շարժվող գնդակի հետագծերը տարբեր հղման համակարգերում (վերևում՝ իներցիալ, ներքևում՝ ոչ իներցիոն):

Coriolis ուժ- մեկըմեջ առկա իներցիոն ուժեր ոչ իներցիոն հղման համակարգռոտացիայի և իներցիայի օրենքների շնորհիվ , դրսեւորվում է պտտման առանցքի անկյան տակ գտնվող ուղղությամբ շարժվելիս։ Ֆրանսիացի գիտնականի անունովԳուստավ Գասպար Կորիոլիս , ով առաջինն է նկարագրել այն: Coriolis արագացումը ստացվել է Coriolis-ի կողմից 1833 թ.Գաուսը 1803 թվականին և Էյլերը 1765 թվականին։

Կորիոլիսի ուժի առաջացման պատճառը կորիոլիս (պտտվող) արագացումն է։ INիներցիոն հղման համակարգերգործում է իներցիայի օրենքը , այսինքն՝ յուրաքանչյուր մարմին հակված է շարժվել ուղիղ գծով և հաստատունովարագություն . Եթե ​​դիտարկենք որոշակի պտտվող շառավղով և կենտրոնից ուղղված մարմնի շարժումը, պարզ է դառնում, որ այն տեղի ունենալու համար անհրաժեշտ է մարմնին տալ.արագացում , քանի որ որքան հեռու է կենտրոնից, այնքան մեծ պետք է լինի շոշափող պտտման արագությունը։ Սա նշանակում է, որ պտտվող հղման համակարգի տեսանկյունից ինչ-որ ուժ կփորձի մարմինը տեղահանել շառավղից։

Որպեսզի մարմինը շարժվի կորիոլիսի արագացումով, անհրաժեշտ է մարմնի վրա ուժ գործադրել, որը հավասար է. Ֆ = մա, Որտեղ ա— Coriolis արագացում. Համապատասխանաբար, մարմինը գործում է ըստՆյուտոնի երրորդ օրենքը հակառակ ուղղությամբ ուժով։Ֆ Կ = — մա.

Այն ուժը, որը գործում է մարմնից, կկոչվի Կորիոլիս ուժ։ Coriolis ուժը չպետք է շփոթել մյուսի հետիներցիայի ուժ - կենտրոնախույս ուժ , որն ուղղված է երկայնքովպտտվող շրջանագծի շառավիղը. Եթե ​​պտույտը տեղի է ունենում ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, ապա պտտման կենտրոնից շարժվող մարմինը հակված է թողնելու շառավիղը դեպի ձախ: Եթե ​​ռոտացիան տեղի է ունենում ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ, ապա աջ:

Ժուկովսկու իշխանությունը

Հավելումներ:

Gimlet կանոն

Ուղիղ մետաղալար հոսանքով: Լարի միջով հոսող հոսանքը (I) ստեղծում է մագնիսական դաշտ (B) մետաղալարի շուրջ։Gimlet կանոն(նաև աջ ձեռքի կանոն) -մնեմոնիկ վեկտորի ուղղությունը որոշելու կանոնանկյունային արագություն , որը բնութագրում է մարմնի պտտման արագությունը, ինչպես նաև վեկտորըմագնիսական ինդուկցիա Բկամ ուղղությունը որոշելու համարառաջացած հոսանք . Աջ ձեռքի կանոն Gimlet կանոն«Եթե թարգմանական շարժման ուղղությունըգիմլետ (պտուտակ) ) համընկնում է հաղորդիչում հոսանքի ուղղության հետ, այնուհետև գիմլետի բռնակի պտտման ուղղությունը համընկնում է ուղղության հետ.մագնիսական ինդուկցիայի վեկտոր “.

Որոշում է ինդուկտիվ հոսանքի ուղղությունը մագնիսական դաշտում շարժվող հաղորդիչում

Աջ ձեռքի կանոն«Եթե աջ ձեռքի ափը տեղադրված է այնպես, որ մագնիսական դաշտի գծերը մտնեն դրա մեջ, և թեքված բութ մատն ուղղված է հաղորդիչի շարժման երկայնքով, ապա 4 ձգված մատները ցույց կտան ինդուկցիոն հոսանքի ուղղությունը»:

Solenoid-ի համարԱյն ձևակերպված է հետևյալ կերպ. «Եթե աջ ձեռքի ափով սեղմում եք էլեկտրամագնիսը այնպես, որ չորս մատները ուղղվեն հոսանքի երկայնքով պտույտներում, ապա երկարացված բութ մատը ցույց կտա մագնիսական դաշտի գծերի ուղղությունը էլեկտրամագնիսական ապարատի ներսում»:

Ձախ ձեռքի կանոն

Եթե ​​լիցքը շարժվում է, և մագնիսը հանգստանում է, ապա ուժը որոշելու համար գործում է ձախ ձեռքի կանոնը. «Եթե ձախ ձեռքը այնպես է դրված, որ մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի գծերը մտնեն ափի մեջ ուղղահայաց դրան, և չորս մատները ուղղվեն։ հոսանքի երկայնքով (դրական լիցքավորված մասնիկի շարժման երկայնքով կամ բացասական լիցքավորված շարժմանը հակառակ), ապա 90°-ում տեղադրված բթամատը ցույց կտա գործող Լորենցի կամ Ամպերի ուժի ուղղությունը»։

ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ ԴԱՇՏ

(ՍՏԱՆԻԿ) ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ ԴԱՇՏԻ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

Մշտական ​​(կամ ստացիոնար)Մագնիսական դաշտը մագնիսական դաշտ է, որը ժամանակի ընթացքում չի փոխվում:

1. Մագնիսական դաշտ ստեղծվում էշարժվող լիցքավորված մասնիկներ և մարմիններ, հոսանք կրող հաղորդիչներ, մշտական ​​մագնիսներ։

2. Մագնիսական դաշտ վավերշարժվող լիցքավորված մասնիկների և մարմինների վրա, հոսանք ունեցող հաղորդիչների վրա, մշտական ​​մագնիսների վրա, հոսանք ունեցող շրջանակի վրա։

3. Մագնիսական դաշտ հորձանուտ, այսինքն. աղբյուր չունի։

ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ ՈՒԺԵՐ- սրանք այն ուժերն են, որոնցով հոսանք կրող հաղորդիչները գործում են միմյանց վրա:

………………

ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ ԻԴՈՒԿՑԻԱ

Մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը միշտ ուղղված է այնպես, ինչպես ազատ պտտվող մագնիսական ասեղը կողմնորոշվում է մագնիսական դաշտում:

ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ Ինդուկցիայի ԳԾԵՐ - դրանք շոշափող գծեր են, որոնց ցանկացած կետում գտնվում է մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը:

Միատեսակ մագնիսական դաշտ- սա մագնիսական դաշտ է, որտեղ ցանկացած կետում մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը մեծությամբ և ուղղությամբ հաստատուն է. նկատվում է հարթ կոնդենսատորի թիթեղների միջև, էլեկտրամագնիսական սարքի ներսում (եթե դրա տրամագիծը երկարությունից շատ փոքր է) կամ շերտավոր մագնիսի ներսում:

ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ Ինդուկցիայի ԳԾԵՐԻ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ

- ուղղություն ունենալ;

- շարունակական;

- փակ (այսինքն մագնիսական դաշտը հորձանուտ է);

- չհատվել;

– դրանց խտությունն օգտագործվում է մագնիսական ինդուկցիայի մեծությունը դատելու համար:

Gimlet կանոն(հիմնականում ուղիղ հոսանք կրող հաղորդիչի համար).

	Եթե ​​գիմլետի փոխադրական շարժման ուղղությունը համընկնում է հաղորդիչում հոսանքի ուղղության հետ, ապա գիմլետի բռնակի պտտման ուղղությունը համընկնում է հոսանքի մագնիսական դաշտի գծերի ուղղության հետ։Աջ ձեռքի կանոն (հիմնականում որոշելու համար մագնիսական գծերի ուղղությունը solenoid-ի ներսում).Եթե ​​աջ ձեռքի ափով սեղմում եք էլեկտրամագնիսական սարքը այնպես, որ պտույտներում չորս մատները ուղղվեն հոսանքի երկայնքով, ապա ընդլայնված բթամատը ցույց կտա մագնիսական դաշտի գծերի ուղղությունը էլեկտրամագնիսական սարքի ներսում:
	Գիմլետի և աջ ձեռքի կանոնների այլ հնարավոր կիրառություններ կան:
	AMP POWERուժն է, որով մագնիսական դաշտը գործում է հոսանք կրող հաղորդիչի վրա։Ամպերի ուժի մոդուլը հավասար է հաղորդիչում ընթացիկ ուժի արտադրյալին մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի մեծությամբ, հաղորդիչի երկարությամբ և մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի միջև անկյան սինուսով և հաղորդիչում հոսանքի ուղղությամբ։ .Ամպերի ուժը առավելագույնն է, եթե մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը ուղղահայաց է հաղորդիչին:Եթե ​​մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը զուգահեռ է հաղորդիչին, ապա մագնիսական դաշտը ոչ մի ազդեցություն չունի հոսանք կրող հաղորդիչի վրա, այսինքն. Ամպերի ուժը զրո է:Ամպերի ուժի ուղղությունըորոշվում է ձախ ձեռքի կանոն.

Եթե ​​ձախ ձեռքը դրված է այնպես, որ հաղորդիչին ուղղահայաց մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի բաղադրիչը մտնի ափի մեջ, իսկ 4 երկարացված մատները ուղղվեն հոսանքի ուղղությամբ, ապա 90 աստիճանով թեքված բութ մատը ցույց կտա ուժի ուղղությունը։ հոսանք կրող հաղորդիչի վրա։

Այսպիսով, հոսանք ունեցող ուղիղ հաղորդիչի մագնիսական դաշտում (այն ոչ միատեսակ է) հոսանք ունեցող շրջանակը կողմնորոշվում է մագնիսական գծի շառավղով և ձգվում կամ վանվում է ուղիղ հաղորդիչից հոսանքով՝ կախված ուղղությունից։ հոսանքները։

Կորիոլիսի ուժի ուղղությունը պտտվող Երկրի վրա:Կենտրոնախույս ուժ , ազդելով զանգվածի մարմնի վրա մ, մոդուլը հավասար է F pr = mb 2 r, որտեղ b = օմեգա – պտտման անկյունային արագություն և r- հեռավորությունը պտտման առանցքից. Այս ուժի վեկտորը գտնվում է պտտման առանցքի հարթության մեջ և ուղղված է դրան ուղղահայաց։ Մեծություն Coriolis ուժեր , գործելով արագությամբ շարժվող մասնիկի վրա տվյալ պտտվող հղման համակարգին հարաբերական տրված է, որտեղ ալֆան անկյունն է մասնիկների արագության վեկտորների և հղման շրջանակի անկյունային արագության միջև։ Այս ուժի վեկտորը ուղղահայաց է երկու վեկտորներին և մարմնի արագությունից աջ (որոշվում է.գիմլետի կանոն ).

Coriolis ուժի էֆեկտներ. լաբորատոր փորձեր

Ֆուկոյի ճոճանակը Հյուսիսային բևեռում. Երկրի պտտման առանցքը գտնվում է ճոճանակի տատանումների հարթությունում։Ֆուկոյի ճոճանակ . 1851 թվականին ֆրանսիացի ֆիզիկոսի կողմից Երկրի պտույտը հստակ ցուցադրող փորձ է իրականացվել.Լեոն Ֆուկո . Դրա իմաստն այն է, որ տատանման հարթությունըմաթեմատիկական ճոճանակ հաստատուն է հղման իներցիոն համակարգի նկատմամբ, այս դեպքում՝ անշարժ աստղերի նկատմամբ։ Այսպիսով, Երկրի հետ կապված հղման շրջանակում ճոճանակի տատանման հարթությունը պետք է պտտվի։ Երկրի հետ կապված ոչ իներցիոն հղման շրջանակի տեսանկյունից Ֆուկոյի ճոճանակի տատանման հարթությունը պտտվում է Կորիոլսի ուժի ազդեցությամբ։Այս ազդեցությունը պետք է առավել հստակ արտահայտվի բևեռներում, որտեղ ճոճանակի հարթության ամբողջական պտույտի ժամանակաշրջանը հավասար է իր առանցքի շուրջ Երկրի պտտման ժամանակաշրջանին (սիդրեալ օր): Ընդհանուր առմամբ, պարբերությունը հակադարձ համեմատական ​​է լայնության սինուսին, հասարակածում ճոճանակի տատանումների հարթությունը անփոփոխ է։

ՆերկայումսՖուկոյի ճոճանակ հաջողությամբ ցուցադրվել է մի շարք գիտության թանգարաններում և պլանետարիումներում, մասնավորապես՝ պլանետարիումումՍանկտ Պետերբուրգ , Վոլգոգրադի պլանետարիում։

Կան մի շարք այլ փորձեր ճոճանակներով, որոնք օգտագործվում են Երկրի պտույտն ապացուցելու համար։ Օրինակ՝ Բրավեյսի փորձի ժամանակ (1851 թ.) օգտագործվել էկոնաձև ճոճանակ . Երկրի պտույտը ապացուցվել է նրանով, որ ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ և հակառակ ուղղությամբ տատանումների ժամանակաշրջանները տարբեր են եղել, քանի որ Coriolis ուժն այս երկու դեպքերում տարբեր նշան է ունեցել։ 1853 թվականինԳաուսը առաջարկել է օգտագործել ոչ մաթեմատիկական ճոճանակ, ինչպեսՖուկո, ֆիզիկական , ինչը հնարավորություն կտա նվազեցնել փորձարարական տեղադրման չափը և բարձրացնել փորձի ճշգրտությունը: Այս գաղափարն իրականացվեցԿամերլինգ Օննեսը 1879 թ

Գիրոսկոպ– իներցիայի զգալի պահով պտտվող մարմինը պահպանում է անկյունային իմպուլսը, եթե չկան ուժեղ խանգարումներ: Ֆուկոն, ով հոգնել էր բացատրել, թե ինչ է տեղի ունենում բևեռում չգտնվող Ֆուկոյի ճոճանակի հետ, մշակեց ևս մեկ ցուցադրություն. կախովի գիրոսկոպը պահպանեց իր կողմնորոշումը, ինչը նշանակում է, որ այն դանդաղորեն շրջվեց դիտորդի համեմատ:

Հրացանների կրակոցի ժամանակ արկերի շեղում.Կորիոլիսի ուժի մեկ այլ նկատելի դրսևորում է արկերի հետագծերի շեղումը (հյուսիսային կիսագնդում դեպի աջ, հարավային կիսագնդում դեպի ձախ) արձակված հորիզոնական ուղղությամբ։ Իներցիոն հղման շրջանակի տեսանկյունից՝ երկայնքով արձակված արկերի համար meridian Սա պայմանավորված է Երկրի պտտման գծային արագության աշխարհագրական լայնությունից կախվածությամբ. հասարակածից բևեռ շարժվելիս արկը անփոփոխ է պահում արագության հորիզոնական բաղադրիչը, մինչդեռ կետերի պտտման գծային արագությունը: Երկրի մակերեսը նվազում է, ինչը հանգեցնում է արկի տեղաշարժի միջօրեականից Երկրի պտույտի ուղղությամբ: Եթե ​​կրակոցն արձակվել է հասարակածին զուգահեռ, ապա արկի զուգահեռից տեղաշարժը պայմանավորված է նրանով, որ արկի հետագիծը գտնվում է Երկրի կենտրոնի հետ նույն հարթության վրա, մինչդեռ Երկրի մակերևույթի կետերը շարժվում են Երկրի պտտման առանցքին ուղղահայաց հարթություն.

Ազատորեն ընկնող մարմինների շեղումը ուղղահայացից.Եթե ​​մարմնի արագությունն ունի մեծ ուղղահայաց բաղադրիչ, ապա Coriolis ուժն ուղղված է դեպի արևելք, ինչը հանգեցնում է բարձր աշտարակից ազատ անկման (առանց նախնական արագության) մարմնի հետագծի համապատասխան շեղմանը։ Երբ դիտարկվում է իներցիոն տեղեկատու համակարգում, էֆեկտը բացատրվում է նրանով, որ աշտարակի գագաթը Երկրի կենտրոնի համեմատ ավելի արագ է շարժվում, քան հիմքը, ինչի պատճառով մարմնի հետագիծը պարզվում է նեղ պարաբոլա և մարմինը մի փոքր առաջ է աշտարակի հիմքից:

Այս էֆեկտը կանխատեսված էրՆյուտոն 1679 թվականին: Համապատասխան փորձերի անցկացման բարդության պատճառով էֆեկտը կարող էր հաստատվել միայն 18-րդ դարի վերջին - 19-րդ դարի առաջին կեսին (Guglielmini, 1791; Benzenberg, 1802; Reich, 1831):

Ավստրիացի աստղագետՅոհան Հագեն (1902 թ.) իրականացրել է փորձ, որը այս փորձի փոփոխումն էր, որտեղ կշիռները ազատորեն ընկնելու փոխարեն օգտագործվել է.Էթվուդի մեքենան . Սա հնարավորություն տվեց նվազեցնել անկման արագացումը, ինչը հանգեցրեց փորձարարական տեղադրման չափի կրճատմանը և չափումների ճշգրտության բարձրացմանը:

Eötvös էֆեկտը.Ցածր լայնություններում Կորիոլիսի ուժը, երբ շարժվում է երկրի մակերևույթի երկայնքով, ուղղված է ուղղահայաց ուղղությամբ, և դրա գործողությունը հանգեցնում է ձգողության արագացման ավելացման կամ նվազման՝ կախված նրանից, թե մարմինը շարժվում է դեպի արևմուտք, թե արևելք: Այս ազդեցությունը կոչվում է Eötvös էֆեկտ հունգարացի ֆիզիկոսի պատվինՌոլանդ Էյոտվոս , ով փորձնականորեն հայտնաբերել է այն 20-րդ դարի սկզբին։

Փորձեր՝ օգտագործելով անկյունային իմպուլսի պահպանման օրենքը:Որոշ փորձեր հիմնված ենանկյունային իմպուլսի պահպանման օրենքը իներցիոն հղման համակարգում անկյունային իմպուլսի մեծությունը (հավասար է արտադրյալինիներցիայի պահ դեպի պտտման անկյունային արագությունը) չի փոխվում ներքին ուժերի ազդեցության տակ։ Եթե ​​ժամանակի ինչ-որ սկզբնական պահին տեղադրումը գտնվում է Երկրի նկատմամբ անշարժ վիճակում, ապա դրա պտտման արագությունը իներցիոն հղման համակարգի նկատմամբ հավասար է Երկրի պտտման անկյունային արագությանը: Եթե ​​փոխեք համակարգի իներցիայի պահը, ապա դրա պտույտի անկյունային արագությունը պետք է փոխվի, այսինքն՝ կսկսվի պտույտը Երկրի նկատմամբ։ Երկրի հետ կապված ոչ իներցիոն հղման համակարգում պտույտը տեղի է ունենում Կորիոլիսի ուժի արդյունքում։ Այս միտքն առաջարկել է ֆրանսիացի գիտնականըԼուի Պուանսոն 1851 թ

Առաջին նման փորձն իրականացվել էՀագեն 1910թ.-ին հարթ խաչաձողի վրա անշարժ տեղադրվեցին երկու կշիռներ՝ Երկրի մակերևույթի համեմատ: Այնուհետեւ բեռների միջեւ հեռավորությունը կրճատվեց: Արդյունքում, տեղադրումը սկսեց պտտվել: Գերմանացի գիտնականն էլ ավելի ցուցադրական փորձ է կատարել.Հանս Բուկկա (Հանս Բուկա) 1949 թվականին: Մոտավորապես 1,5 մետր երկարությամբ ձող է տեղադրվել ուղղանկյուն շրջանակին ուղղահայաց: Սկզբում ձողը հորիզոնական էր, տեղադրումը Երկրի համեմատ անշարժ էր։ Այնուհետև ձողը բերվեց ուղղահայաց դիրքի, ինչը հանգեցրեց իներցիայի պահի փոփոխության մոտավորապես 10-ով 4 անգամ և դրա արագ պտույտը 10 անկյունային արագությամբ 4 անգամ Երկրի պտույտի արագությունը:

Ձագար լոգարանում:Քանի որ Coriolis ուժը շատ թույլ է, այն աննշան ազդեցություն ունի ջրի պտտման ուղղության վրա, երբ ջրում է լվացարանը կամ լոգարանը, ուստի ընդհանուր առմամբ ձագարում պտտման ուղղությունը կապված չէ Երկրի պտույտի հետ: Այնուամենայնիվ, մանրակրկիտ վերահսկվող փորձերի ժամանակ հնարավոր է մեկուսացնել Coriolis ուժի ազդեցությունը այլ գործոններից. հյուսիսային կիսագնդում ձագարը կպտտվի ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ, հարավային կիսագնդում այն ​​կպտտվի ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ (հակառակը):

Coriolis ուժի էֆեկտներ. երևույթներ շրջակա բնության մեջ

Բաերի օրենքը.Ինչպես նախ նշել է Պետերբուրգի ակադեմիկոսըԿարլ Բաեր 1857 թվականին գետերը քայքայում են հյուսիսային կիսագնդի աջ ափը (ձախ ափը հարավային կիսագնդում), որը, հետևաբար, պարզվում է, որ ավելի զառիթափ է (Գարեջրի օրենքը ) Էֆեկտի բացատրությունը նման է արկերի շեղման բացատրությանը, երբ արձակվում է հորիզոնական ուղղությամբ. Coriolis ուժի ազդեցությամբ ջուրն ավելի ուժեղ է հարվածում աջ ափին, ինչը հանգեցնում է դրա պղտորմանը և, ընդհակառակը, նահանջում է։ ձախ ափը.

Ցիկլոն Իսլանդիայի հարավ-արևելյան ափի վրա (տեսարան տիեզերքից).Քամիներ՝ առևտրային քամիներ, ցիկլոններ, անտիցիկլոններ:Մթնոլորտային երևույթները կապված են նաև Coriolis ուժի առկայության հետ, որն ուղղված է հյուսիսային կիսագնդում աջ և հարավային կիսագնդում դեպի ձախ՝ առևտրային քամիներ, ցիկլոններ և անտիցիկլոններ։ Երևույթառևտրային քամիներ պայմանավորված է հասարակածային գոտում և միջին լայնություններում երկրագնդի մթնոլորտի ստորին շերտերի անհավասար տաքացումով, ինչը հանգեցնում է օդի հոսքի միջօրեականի երկայնքով դեպի հարավ կամ հյուսիս՝ հյուսիսային և հարավային կիսագնդերում համապատասխանաբար: Coriolis ուժի գործողությունը հանգեցնում է օդային հոսքերի շեղմանը. հյուսիսային կիսագնդում դեպի հյուսիս-արևելք (հյուսիսարևելյան առևտրային քամի), հարավային կիսագնդում դեպի հարավ-արևելք (հարավ-արևելյան առևտրային քամի):

Ցիկլոն կոչվում է մթնոլորտային հորձանուտ, որի կենտրոնում օդի ճնշումը նվազում է: Օդային զանգվածները, որոնք ձգվում են դեպի ցիկլոնի կենտրոնը, Կորիոլիսի ուժի ազդեցության տակ, հյուսիսային կիսագնդում պտտվում են ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, իսկ հարավային կիսագնդում ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ։ Նմանապես, ներսանտիցիկլոն , որտեղ կենտրոնում կա առավելագույն ճնշում, Coriolis ուժի առկայությունը հանգեցնում է պտտվող շարժման՝ հյուսիսային կիսագնդում ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, իսկ հարավային կիսագնդում ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ հակառակ ուղղությամբ։ Անշարժ վիճակում քամու շարժման ուղղությունը ցիկլոնում կամ անտիցիկլոնում այնպիսին է, որ Coriolis ուժը հավասարակշռում է ճնշման գրադիենտը հորձանուտի կենտրոնի և ծայրամասի միջև (գեոստրոֆիկ քամի ).

Օպտիկական փորձեր

Երկրի պտույտը ցուցադրող մի շարք փորձեր հիմնված ենՍանյակի էֆեկտ. եթե օղակային ինտերֆերաչափ է կատարում է պտտվող շարժում, այնուհետև հարաբերական էֆեկտների պատճառով շերտերը տեղաշարժվում են անկյան տակ

Գիմլետի կանոնը դելֆինների կյանքում

Այնուամենայնիվ, դժվար թե դելֆինները կարողանան զգալ այս ուժը այդքան փոքր մասշտաբով, գրում է MIGNews-ը։ Մենգերի մեկ այլ տարբերակի համաձայն՝ փաստն այն է, որ կենդանիները լողում են մեկ ուղղությամբ՝ կիսաքուն ժամերի հարաբերական խոցելիության ժամանակ խմբում մնալու համար։ «Երբ դելֆինները արթուն են, նրանք սուլում են միասին մնալու համար», - բացատրում է գիտնականը։ «Բայց երբ նրանք քնում են, նրանք չեն ցանկանում աղմկել, քանի որ վախենում են ուշադրություն գրավելուց»: Բայց Մենգերը չգիտի, թե ինչու է ուղղության ընտրությունը փոխվում՝ կախված կիսագնդից. «Դա ինձնից վեր է», - խոստովանում է հետազոտողը:

Սիրողականի կարծիքը

Այսպիսով, մենք ունենք ժողովը.

1. Coriolis ուժը մեկն է

5. ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ ԴԱՇՏ- սա նյութի հատուկ տեսակ է, որի միջոցով փոխազդեցություն է տեղի ունենում շարժվող էլեկտրական լիցքավորված մասնիկների միջև:

6. ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ ԻԴՈՒԿՑԻԱ- սա մագնիսական դաշտին բնորոշ ուժն է:

7. ՄԱԳՆԻՍԱԿԱՆ Ինդուկցիայի ԳԾԵՐԻ ՈՒՂՂՈՒԹՅՈՒՆԸ- որոշվում է գիմլետի կանոնով կամ աջ ձեռքի կանոնով:

9. Ազատ վայր ընկնող մարմինների շեղում ուղղահայացից.

10. Ձագար լոգարանում

11. Աջ ափի էֆեկտ.

12. Դելֆիններ.

Հասարակածում ջրի հետ փորձ է արվել։ Հասարակածից հյուսիս, ջրահեռացման ժամանակ ջուրը պտտվում էր ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, իսկ հասարակածից հարավ՝ հակառակ ուղղությամբ: Այն, որ աջ ափն ավելի բարձր է, քան ձախը, պայմանավորված է նրանով, որ ջուրը քարշ է տալիս վերև:

Coriolis ուժը ոչ մի կապ չունի Երկրի պտույտի հետ:

Արբանյակների, Լուսնի և Արևի հետ կապի խողովակների մանրամասն նկարագրությունը տրված է «Սառը միջուկային միաձուլում» մենագրության մեջ:

Կան նաև ազդեցություններ, որոնք առաջանում են կապի խողովակներում առանձին հաճախականությունների պոտենցիալների կրճատման դեպքում:

2007 թվականից նկատվող ազդեցությունները.

Ջրահեռացման ժամանակ ջուրը պտտվում էր և՛ ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, և՛ հակառակ ուղղությամբ, երբեմն ջրահեռացումը կատարվում էր առանց պտույտի:

Դելֆինները ափ են թափվել.

Ընթացիկ տրանսֆորմացիա չի եղել (ամեն ինչ մուտքում է, ելքում՝ ոչինչ):

Փոխակերպման ժամանակ ելքային հզորությունը զգալիորեն գերազանցել է մուտքային հզորությունը։

Տրանսֆորմատորային ենթակայանների այրում.

Կապի համակարգի խափանումներ.

Գիմլետի կանոնը չէր գործում մագնիսական ինդուկցիայի համար:

Գոլֆստրիմը անհետացել է.

Պլանավորված:

Օվկիանոսի հոսանքների դադարեցում.

Սև ծով հոսող գետերի դադարեցում.

Արալյան ծով թափվող գետերի դադարեցում.

Ենիսեյի կանգառ.

Կապի խողովակների վերացումը կհանգեցնի մոլորակային արբանյակների տեղաշարժին Արեգակի շուրջ շրջանաձև ուղեծրերի մեջ, ուղեծրերի շառավիղը փոքր կլինի Մերկուրիի ուղեծրի շառավղից:

Արեգակի հետ կապի խողովակը հեռացնելը նշանակում է մարել պսակը։

Լուսնի հետ կապի խողովակը հեռացնելը նշանակում է վերացնել «ոսկե միլիարդի» և «ոսկե միլիոնի» վերարտադրությունը, մինչդեռ Լուսինը «հեռանում է» Երկրից 1,200,000 կմ-ով։

Պետական ​​միասնական քննության կոդավորիչի թեմաներմագնիսների, հաղորդիչի մագնիսական դաշտի փոխազդեցությունը հոսանքի հետ։

Նյութի մագնիսական հատկությունները մարդկանց հայտնի են վաղուց։ Մագնիսներն իրենց անունը ստացել են հնագույն Մագնեզիա քաղաքից. նրա շրջակայքում կար մի ընդհանուր հանքանյութ (հետագայում կոչվեց մագնիսական երկաթի հանքաքար կամ մագնետիտ), որի կտորները ձգում էին երկաթե առարկաներ։

Մագնիսների փոխազդեցություն

Յուրաքանչյուր մագնիսի երկու կողմերում կան Հյուսիսային բեւեռԵվ Հարավային բևեռ. Երկու մագնիսներ ձգվում են միմյանց հակառակ բևեռներով և վանվում նման բևեռներով: Մագնիսները կարող են միմյանց վրա գործել նույնիսկ վակուումի միջոցով: Այս ամենը, սակայն, նման է էլեկտրական լիցքերի փոխազդեցությանը մագնիսների փոխազդեցությունը էլեկտրական չէ. Դրա մասին են վկայում հետևյալ փորձարարական փաստերը.

Մագնիսական ուժը թուլանում է, երբ մագնիսը տաքանում է: Կետային լիցքերի փոխազդեցության ուժգնությունը կախված չէ դրանց ջերմաստիճանից։

Մագնիսական ուժը թուլանում է, եթե մագնիսը ցնցվում է: Էլեկտրական լիցքավորված մարմինների հետ նման բան տեղի չի ունենում:

Դրական էլեկտրական լիցքերը կարելի է առանձնացնել բացասականից (օրինակ՝ մարմինները էլեկտրիֆիկացնելիս)։ Բայց անհնար է առանձնացնել մագնիսի բևեռները. եթե մագնիսը կտրես երկու մասի, ապա կտրվածքի տեղում հայտնվում են նաև բևեռներ, և մագնիսը բաժանվում է երկու մագնիսների, որոնց ծայրերում հակառակ բևեռներ կան (ուղղված են ճիշտ նույն ձևով. որպես սկզբնական մագնիսի բևեռներ):

Այսպիսով, մագնիսներ Միշտերկբևեռ, դրանք գոյություն ունեն միայն ձևով դիպոլներ. Մեկուսացված մագնիսական բևեռներ (կոչ մագնիսական մոնոպոլներ- էլեկտրական լիցքի անալոգներ) բնության մեջ գոյություն չունեն (ամեն դեպքում, դրանք դեռ փորձնականորեն չեն հայտնաբերվել): Սա, թերեւս, ամենաակնառու անհամաչափությունն է էլեկտրականության և մագնիսականության միջև:

Էլեկտրական լիցքավորված մարմինների նման, մագնիսները գործում են էլեկտրական լիցքերի վրա։ Այնուամենայնիվ, մագնիսը գործում է միայն շարժվողլիցքավորում; եթե լիցքը մագնիսի համեմատ հանգիստ վիճակում է, ապա լիցքի վրա մագնիսական ուժի ազդեցությունը չի նկատվում։ Ընդհակառակը, էլեկտրիֆիկացված մարմինը գործում է ցանկացած լիցքավորման դեպքում՝ անկախ նրանից՝ այն հանգստի վիճակում է, թե շարժման մեջ։

Համաձայն կարճ հեռահարության տեսության ժամանակակից հասկացությունների՝ մագնիսների փոխազդեցությունն իրականացվում է միջոցով մագնիսական դաշտըՄասնավորապես, մագնիսը շրջակա տարածության մեջ ստեղծում է մագնիսական դաշտ, որը գործում է մեկ այլ մագնիսի վրա և առաջացնում է այդ մագնիսների տեսանելի ձգում կամ վանում։

Մագնիսի օրինակ է մագնիսական ասեղկողմնացույց. Օգտագործելով մագնիսական ասեղ, դուք կարող եք դատել մագնիսական դաշտի առկայությունը տարածության տվյալ հատվածում, ինչպես նաև դաշտի ուղղությունը:

Մեր Երկիր մոլորակը հսկա մագնիս է: Երկրի հյուսիսային աշխարհագրական բևեռից ոչ հեռու գտնվում է հարավային մագնիսական բևեռը։ Հետևաբար, կողմնացույցի սլաքի հյուսիսային ծայրը, շրջվելով դեպի Երկրի հարավային մագնիսական բևեռը, ցույց է տալիս աշխարհագրական հյուսիսը: Այստեղից էլ առաջացել է մագնիսի «հյուսիսային բևեռ» անվանումը։

Մագնիսական դաշտի գծեր

Էլեկտրական դաշտը, հիշում ենք, ուսումնասիրվում է փորձարկման փոքր լիցքերով, որոնց ազդեցությամբ կարելի է դատել դաշտի մեծությունն ու ուղղությունը։ Մագնիսական դաշտի դեպքում փորձնական լիցքի անալոգը փոքր մագնիսական ասեղն է։

Օրինակ, դուք կարող եք որոշակի երկրաչափական պատկերացում կազմել մագնիսական դաշտի մասին՝ տեղադրելով շատ փոքր կողմնացույցի ասեղներ տարածության տարբեր կետերում: Փորձը ցույց է տալիս, որ սլաքները կշարվեն որոշակի գծերի երկայնքով՝ այսպես կոչված մագնիսական դաշտի գծեր. Եկեք այս հասկացությունը սահմանենք հետևյալ երեք կետերի տեսքով.

1. Մագնիսական դաշտի գծերը կամ ուժի մագնիսական գծերը տարածության մեջ ուղղված գծեր են, որոնք ունեն հետևյալ հատկությունը. նման գծի յուրաքանչյուր կետում տեղադրված փոքրիկ կողմնացույցի ասեղը ուղղված է այս գծին շոշափողին։.

2. Մագնիսական դաշտի գծի ուղղությունը համարվում է այս գծի կետերում տեղակայված կողմնացույցի ասեղների հյուսիսային ծայրերի ուղղությունը:.

3. Որքան խիտ են գծերը, այնքան ավելի ուժեղ է մագնիսական դաշտը տարածության տվյալ հատվածում:.

Երկաթե թիթեղները կարող են հաջողությամբ ծառայել որպես կողմնացույցի ասեղներ. մագնիսական դաշտում փոքր թելերը մագնիսանում են և իրենց պահում են ճիշտ այնպես, ինչպես մագնիսական ասեղները:

Այսպիսով, մշտական ​​մագնիսի շուրջը լցնելով երկաթի թիթեղները, մենք կտեսնենք մագնիսական դաշտի գծերի մոտավորապես հետևյալ պատկերը (նկ. 1):

Բրինձ. 1. Մշտական ​​մագնիսական դաշտ

Մագնիսի հյուսիսային բևեռը նշվում է կապույտ գույնով և տառով. հարավային բևեռը` կարմիր և տառը: Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ դաշտային գծերը թողնում են մագնիսի հյուսիսային բևեռը և մտնում հարավային բևեռ. ի վերջո, դեպի մագնիսի հարավային բևեռն է, որ ուղղվելու է կողմնացույցի սլաքի հյուսիսային ծայրը:

Oersted-ի փորձը

Չնայած այն հանգամանքին, որ էլեկտրական և մագնիսական երևույթները մարդկանց հայտնի են դեռևս հնագույն ժամանակներից, երկար ժամանակ նրանց միջև որևէ կապ չի նկատվել։ Մի քանի դար շարունակ էլեկտրականության և մագնիսականության հետազոտություններն ընթանում էին զուգահեռաբար և միմյանցից անկախ։

Ուշագրավ փաստը, որ էլեկտրական և մագնիսական երևույթներն իրականում կապված են միմյանց հետ, առաջին անգամ հայտնաբերվել է 1820 թվականին՝ Օերսթեդի հայտնի փորձի ժամանակ։

Oersted-ի փորձի դիագրամը ներկայացված է Նկ. 2 (պատկերը rt.mipt.ru կայքից): Մագնիսական սլաքի վերևում (և ասեղի հյուսիսային և հարավային բևեռներն են) կա մետաղյա հաղորդիչ, որը միացված է հոսանքի աղբյուրին: Եթե ​​փակում եք շղթան, սլաքը պտտվում է դիրիժորին ուղղահայաց:
Այս պարզ փորձը ուղղակիորեն ցույց տվեց էլեկտրականության և մագնիսականության միջև կապը: Օերսթեդի փորձին հաջորդած փորձերը հաստատապես հաստատեցին հետևյալ օրինաչափությունը. մագնիսական դաշտը առաջանում է էլեկտրական հոսանքներից և գործում է հոսանքների վրա.

Բրինձ. 2. Oersted-ի փորձը

Հոսանք կրող հաղորդիչի կողմից առաջացած մագնիսական դաշտի գծերի օրինաչափությունը կախված է հաղորդիչի ձևից:

Ուղիղ մետաղալարերի հոսանքի մագնիսական դաշտ

Ուղիղ մետաղալարերի մագնիսական դաշտի գծերը համակենտրոն շրջանակներ են: Այս շրջանների կենտրոնները ընկած են մետաղալարի վրա, և դրանց հարթությունները ուղղահայաց են մետաղալարին (նկ. 3):

Բրինձ. 3. Ուղիղ մետաղալարի դաշտ հոսանքով

Առջևի մագնիսական դաշտի գծերի ուղղությունը որոշելու երկու այլընտրանքային կանոն կա.

Ժամացույցի սլաքի կանոն. Դաշտի գծերն անցնում են ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ, եթե նայեք այնպես, որ հոսանքը հոսի դեպի մեզ.

Պտուտակային կանոն(կամ գիմլետի կանոն, կամ խցանահանի կանոն- սա ինչ-որ մեկին ավելի մոտ բան է ;-)): Դաշտի գծերը գնում են այնտեղ, որտեղ դուք պետք է պտտեք պտուտակը (սովորական աջ թելով), որպեսզի այն շարժվի թելի երկայնքով հոսանքի ուղղությամբ:.

Օգտագործեք այն կանոնը, որը լավագույնս համապատասխանում է ձեզ: Ավելի լավ է ընտելանալ ժամացույցի սլաքի կանոնին. հետագայում ինքներդ կտեսնեք, որ այն ավելի ունիվերսալ է և ավելի հեշտ օգտագործելի (և այնուհետև երախտագիտությամբ հիշեք այն ձեր առաջին կուրսում, երբ ուսումնասիրում եք վերլուծական երկրաչափություն):

Նկ. 3 նոր բան է հայտնվել. սա վեկտոր է, որը կոչվում է մագնիսական դաշտի ինդուկցիա, կամ մագնիսական ինդուկցիա. Մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը նման է էլեկտրական դաշտի ուժգնության վեկտորին. այն ծառայում է հզորության հատկանիշմագնիսական դաշտ, որը որոշում է այն ուժը, որով մագնիսական դաշտը գործում է շարժվող լիցքերի վրա:

Մագնիսական դաշտի ուժերի մասին մենք կխոսենք ավելի ուշ, բայց առայժմ միայն կնշենք, որ մագնիսական դաշտի մեծությունն ու ուղղությունը որոշվում է մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորով։ Տիեզերքի յուրաքանչյուր կետում վեկտորն ուղղված է նույն ուղղությամբ, ինչ կողմնացույցի սլաքի հյուսիսային ծայրը, որը տեղադրված է տվյալ կետում, այն է՝ դաշտի գծին շոշափող այս գծի ուղղությամբ: Մագնիսական ինդուկցիան չափվում է Տեսլա(Tl):

Ինչպես էլեկտրական դաշտի դեպքում, մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի դեպքում կիրառվում է հետևյալը. սուպերպոզիցիոն սկզբունքը. Դա կայանում է նրանում, որ Տրված կետում տարբեր հոսանքների կողմից ստեղծված մագնիսական դաշտերի ինդուկցիաները վեկտորականորեն գումարվում են և տալիս են մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը..

Հոսանքով կծիկի մագնիսական դաշտ

Դիտարկենք շրջանաձև կծիկ, որի միջով ուղիղ հոսանքը շրջանառվում է: Նկարում մենք չենք ցույց տալիս հոսանքը ստեղծող աղբյուրը:

Մեր ուղեծրի դաշտային գծերի պատկերը մոտավորապես այսպիսի տեսք կունենա (նկ. 4).

Բրինձ. 4. Կծիկի դաշտ հոսանքով

Մեզ համար կարևոր կլինի որոշել, թե որ կիսատության մեջ (կծիկի հարթության համեմատ) է ուղղված մագնիսական դաշտը։ Կրկին մենք ունենք երկու այլընտրանքային կանոն.

Ժամացույցի սլաքի կանոն. Դաշտի գծերը գնում են այնտեղ՝ նայելով, թե որտեղից հոսանքը պտտվում է ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ.

Պտուտակային կանոն. Դաշտի գծերը գնում են այնտեղ, որտեղ պտուտակը (նորմալ աջակողմյան թելով) կշարժվի, եթե պտտվի հոսանքի ուղղությամբ.

Ինչպես տեսնում եք, հոսանքն ու դաշտը փոխում են դերերը՝ համեմատած ուղղակի հոսանքի դեպքում այս կանոնների ձևակերպման հետ:

Ընթացիկ կծիկի մագնիսական դաշտ

ԿծիկԱյն կաշխատի, եթե լարը պինդ փաթաթեք, շրջեք, որպեսզի պտտվեք բավականաչափ երկար պարույրի (նկ. 5 - պատկեր en.wikipedia.org-ից): Կծիկը կարող է ունենալ մի քանի տասնյակ, հարյուրավոր կամ նույնիսկ հազարավոր պտույտներ: Կծիկը նույնպես կոչվում է solenoid.

Բրինձ. 5. Կծիկ (սոլենոիդ)

Մեկ պտույտի մագնիսական դաշտը, ինչպես գիտենք, այնքան էլ պարզ չի թվում։ Դաշտե՞րը: Կծիկի առանձին պտույտները դրվում են միմյանց վրա, և թվում է, որ արդյունքը պետք է լինի շատ շփոթեցնող պատկեր: Սակայն դա այդպես չէ. երկար կծիկի դաշտն ունի անսպասելի պարզ կառուցվածք (նկ. 6):

Բրինձ. 6. ընթացիկ կծիկի դաշտ

Այս նկարում կծիկի հոսանքը հոսում է ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ, երբ դիտվում է ձախից (դա տեղի կունենա, եթե նկ. 5-ում կծիկի աջ ծայրը միացված է ընթացիկ աղբյուրի «պլյուսին», իսկ ձախ ծայրը՝ « մինուս»): Մենք տեսնում ենք, որ կծիկի մագնիսական դաշտն ունի երկու բնորոշ հատկություն.

1. Կծիկի ներսում, նրա եզրերից հեռու, մագնիսական դաշտն է միատարրՅուրաքանչյուր կետում մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը մեծությամբ և ուղղությամբ նույնն է: Դաշտային գծերը զուգահեռ ուղիղ գծեր են. դուրս գալիս թեքվում են միայն կծիկի եզրերի մոտ։

2. Կծիկից դուրս դաշտը մոտ է զրոյի: Որքան շատ են պտույտները կծիկի մեջ, այնքան ավելի թույլ է դաշտը դրանից դուրս:

Նկատի ունեցեք, որ անսահման երկար կծիկն ընդհանրապես դաշտը դուրս չի արձակում. կծիկից դուրս մագնիսական դաշտ չկա: Նման կծիկի ներսում դաշտն ամենուր միատարր է։

Ձեզ ոչինչ չի՞ հիշեցնում։ Կծիկը կոնդենսատորի «մագնիսական» անալոգն է: Հիշում եք, որ կոնդենսատորն իր ներսում ստեղծում է միատեսակ էլեկտրական դաշտ, որի գծերը թեքվում են միայն թիթեղների եզրերի մոտ, իսկ կոնդենսատորից դուրս դաշտը մոտ է զրոյին. Անսահման թիթեղներով կոնդենսատորն ընդհանրապես դաշտը չի արձակում դեպի դուրս, և դաշտը դրա ներսում ամենուր միատարր է:

Իսկ հիմա՝ հիմնական դիտարկումը. Խնդրում ենք համեմատել մագնիսական դաշտի գծերի պատկերը կծիկից դուրս (նկ. 6) մագնիսական դաշտի գծերի հետ Նկ. 1 . Նույն բանն է, չէ՞։ Իսկ հիմա եկել ենք մի հարցի, որը հավանաբար վաղուց է ծագել ձեր մտքում՝ եթե մագնիսական դաշտը առաջանում է հոսանքներից և գործում է հոսանքների վրա, ապա ինչո՞վ է պայմանավորված մագնիսական դաշտի հայտնվելը մշտական ​​մագնիսի մոտ։ Ի վերջո, այս մագնիսը կարծես հոսանք ունեցող հաղորդիչ չէ:

Ամպերի վարկածը. Տարրական հոսանքներ

Սկզբում ենթադրվում էր, որ մագնիսների փոխազդեցությունը բացատրվում է բևեռներում կենտրոնացած հատուկ մագնիսական լիցքերով։ Բայց, ի տարբերություն էլեկտրականության, ոչ ոք չէր կարող մեկուսացնել մագնիսական լիցքը. չէ՞ որ, ինչպես արդեն ասացինք, հնարավոր չէր առանձին-առանձին ստանալ մագնիսի հյուսիսային և հարավային բևեռները. բևեռները միշտ առկա են մագնիսի մեջ զույգերով:

Մագնիսական լիցքերի վերաբերյալ կասկածները սաստկացան Օերսթեդի փորձով, երբ պարզվեց, որ մագնիսական դաշտն առաջանում է էլեկտրական հոսանքից։ Ավելին, պարզվեց, որ ցանկացած մագնիսի համար կարելի է ընտրել համապատասխան կոնֆիգուրացիայի հոսանք ունեցող հաղորդիչ, որպեսզի այս հաղորդիչի դաշտը համընկնի մագնիսի դաշտի հետ։

Ամպերը համարձակ վարկած առաջ քաշեց. Մագնիսական լիցքեր չկան։ Մագնիսի գործողությունը բացատրվում է նրա ներսում փակ էլեկտրական հոսանքներով.

Որո՞նք են այս հոսանքները: Սրանք տարրական հոսանքներշրջանառել ատոմների և մոլեկուլների ներսում; դրանք կապված են ատոմային ուղեծրերի երկայնքով էլեկտրոնների շարժման հետ: Ցանկացած մարմնի մագնիսական դաշտը բաղկացած է այս տարրական հոսանքների մագնիսական դաշտերից։

Տարրական հոսանքները կարող են պատահականորեն տեղակայվել միմյանց նկատմամբ: Այնուհետև նրանց դաշտերը փոխադարձաբար ջնջվում են, և մարմինը մագնիսական հատկություններ չի ցուցաբերում:

Բայց եթե տարրական հոսանքները դասավորված են համակարգված կերպով, ապա դրանց դաշտերը, գումարվելով, ամրացնում են միմյանց։ Մարմինը դառնում է մագնիս (նկ. 7. մագնիսական դաշտը կուղղվի դեպի մեզ, մագնիսի հյուսիսային բևեռը նույնպես կուղղվի դեպի մեզ)։

Բրինձ. 7. Տարրական մագնիսական հոսանքներ

Ամպերի վարկածը տարրական հոսանքների մասին պարզաբանեց մագնիսների հատկությունները։Մագնիսի տաքացումը և թափահարումը քայքայում են նրա տարրական հոսանքների կարգը, և մագնիսական հատկությունները թուլանում են։ Ակնհայտ է դարձել մագնիսի բևեռների անբաժանելիությունը՝ մագնիսի կտրման վայրում ծայրերում ստանում ենք նույն տարրական հոսանքները։ Մարմնի մագնիսական դաշտում մագնիսանալու ունակությունը բացատրվում է տարրական հոսանքների համակարգված դասավորությամբ, որոնք ճիշտ «պտտվում են» (կարդացեք հաջորդ թերթիկում մագնիսական դաշտում շրջանաձև հոսանքի պտույտի մասին):

Ամպերի վարկածը ճշմարիտ ստացվեց, դա ցույց տվեց ֆիզիկայի հետագա զարգացումը։ Տարրական հոսանքների մասին գաղափարները դարձան ատոմի տեսության անբաժանելի մասը, որը մշակվել է արդեն քսաներորդ դարում՝ Ամպերի փայլուն գուշակությունից գրեթե հարյուր տարի անց: