Вакуумдаы магнит рісі. Ток элементттеріні зара серлесуі.

 

озалмайтын электр зарядтары электр рісін туызады, озалатын электр зарядтары (баса ріс) – магнит рісін туызады. Магнит рісі – токтарды жне траты магнитті оршаан кеістіктегі кш рісі. Тжірибелер тогы бар ткізгіштерді бір–біріне сер ететіндігін крсетеді, яни электр токтары зара серлеседі. Мысалы ток тетін параллель екі тзу жа ткізгіштер (оларды тзу токтар д.а.), егер олардаы токтарды баыты бірдей болса (токтар бір баытта тсе), онда ткізгіштер бір–біріне тартылады. Ал егер ток баыттары арама–арсы болса, онда ткізгіштер бір–бірінен тебіле бастайды.

 

 

1 2

Тжірибие крсеткендей, рбір параллель ткізгіштерді бірлік зындыына сйкес келетін зара сер кші, токтарды i жне i шамасына тура пропорционал жне оларды b ара ашытыына кері

 

m

пропорционал болады,

1 2

p

b

f = k 2×i×i, k = 40 (1)

m0-магниттік траты, токтарды зара серлесу заын 1820 жылы Ампер ашан болатын. Ток кшіні лшем бірлігі ХБ жйесінде ампер.

b

p

1 2

(1) тедеуді рационал трде былай жазуаболады. f=m02×i ×i ,

 

1 2

i =i =1A, b =1 м, f = 2×10-7Н

 

p

p

2А

Егер m0=4×2×10-7Н=4×10-7НА2=1.256×10-6НА2,[Гнм].

 

 

Ток тетін ткізгіштер арасындаы пайда болатын сер магниттік сер деп аталады. ткізгіштерді бір–біріне сер ететін кштерін магниттік кштер д.а. Электромагниттік рісті байалуыны бір трін магнит рісі д.а. Магнит рісі тек ана электр заряды бар озалыстаы блшектер мен денелерге сонымен атар озалатын не озалмайтындыына байланыссыз магниттелген денелерге сер етеді.

Р

Сыншы контура сер ететін кш моментіні магниттік моментке атынасы магнит индукция векторын береді.

В = М,Рм= J ×S,S =pR2.Рм-магнит моментіні векторы. B-физикалы шаманы магнит индукция векторы деп атайды.

Ампер заы. Тогы бар ткізгішке магнит рісіні сер кшін Ампер зерттеп ол кшті мнін F = J ×B×l×sina,a =p2, F = J ×B×l, dF = J ëdl×Bû.

é ù

B J dl dF = J ×B×dl ×sina , J -ткізгіштегі ток кші.

 

B

B

Магнгит индукциясыB ортаны асиетіне байланысты болады. Егер вакуумдаы магнитиндукциясын 0 , ал ортадаы магнит индукциясын B деп белгілесек онда B= m×B0, m = B– ортаны магнит

 

 

тімділігі деп аталады. Магнит рісін сипаттайтын келесі бір шама – магнит рісіні кернеулігі. Кернеулік пен индукция арасында мынадай байланыс бар, біртекті изотропты орта шінB = m0mH . m0-магниттік тратыm -ортаны магниттік тімділігі, H -магнит рісіні кернеулігі д.а. Магнитрісіні кернеулігі макротоктарды магнит рісін сипаттайды, магнит индукциясы барлы макро–жне микротоктарды тудыратын орыты магнит рісін сипаттайды.

é ù

m

Вакуумдегі магнит рісіні кернеулі (m=). H=B,ëAмû.

 

28.Ампер заы.Лоренц кші.Био-Савар-Лаплас заы.Берілген S ауданды тесіп тетін магнит рісі кш сызытарыны санын магнит аыны д.а. Ф = B×S. Магнит аыныны лшем бірлігі Вебер.Нктелік qзаряда сер ететін кш F , жалпы аланда, осы зарядты орнына ана емес, сонымен атар оны n жылдамдыына да туелді болады. Тыныштытаы заряда магнит рісі сер етпейді.

 

-

a

n

Магнит рісі тек тогы бар ткізгіште ана емес, сол сияты кез–келген озалыстаы зарядтара да сер ететіндігін кптеген тжірибиелерді нтижелері длелдеді. Ал магнит рісіндегі р заряда сер ететін кшті Лоренц кші д.а. Лоренц кшіні рнегі Fл=e× ×B×sina, мндаы n -электрондарды баытталан жылдамдыы. магнит рісіні кш сызытары мен электрондарды баытталан жылдамдыыны арасындаы брыш.

 

é ù

n

n

Fл= q× ×B, Fл= e×ë×Bû.

Зарядталан блшек электр рісінде де магнит рісінде де болса онда Лоренц кші сер етеді де, ол кш

é ù

n

Fл= q×ë×Bû+ qE.

Тзу зын токты магнит индукциясыны тока дейінгі ашытыа кері пропорционал екендігін 1820 ж. француз физиктері Ж. Био жне Ф. Савар р трлі тжірибелер арылы ашты. Магнит индукциясыны ток жріп тран ткізгішті жалпы орналасу ретіне туелділігі р кезде трліше болады. Сйтіп токты элементар блігі мен осы блік тудырып тран магнит индукциясын байланыстыратын задылы ашылды.

Сонымен, Био жне Савар тжірибесіні нтижелерін жинатай келіп француз алымы П. Лаплас кез– келген пішіндегі контурды бліктеріне жарамды магнит рісіні орыты индукциясын анытауа болатын задылыты ашты. Ол Био-Савар-Лаплас заы деп аталады.г

Био-Савар-Лапласзаы:

p

r

dB = mm0Idlsina . dB - I тогы бар ткізгішті зындыы dl элементі тудыратын рісті магнит индукциясы, r -dl элементтен магнит индукциясы аныталатын нктеге жргізілген радиус-вектор,

a - dl жне rвекторларыны арасындаы брыш.

 

Дгелек токты центріндегі магнит индукциясы:

Шексіз зын ткізгіш шін магнит индукциясы:

 

Магнит рісіні суперпозиция (стемелеу) принципі – бірнеше токтарды немесе озалыстаы зарядтарды тудыратын орыты рісіні магнит индукциясы рбір токты немесе озалыстаы зарядты жеке–жеке тудыратын рістеріні магнит индукцияларыны векторлы осындысына те болады.

 

Релятивистік емес жылдамдыпен еркін озалып жрген нктелік заряд тудыратын рісті магнит индукциясы

 

Ампер тзу токтарды зара серінен мынадай задылытарды ашты:

 

1) Баыттас параллель токтар бір-біріне тартылады.

2) Баыттары арама-арсы токтар бір-бірінен тебіледі.

3) Параллель емес токтар баыттары бірдей рі параллель болуа мтылады

1. Тзу жне зындыы белгілі ткізгішті кернеулігі:

Мндаы, a1жне a2 жргізілген тзу мен ток баытыны арасындаы брыштар.

3. Дгелек ткізгішті центріндегі кернеулік. ткізгішті зындыын l=2R десек, ол екені белгілі: ал a = 900.

Био-Савар-Лаплас заын пайдаланса:

4. Соленоидтаы магнит рісіні кернеулігі.

 

Соленоид дегеніміз ткізгіш винт трінде оралып бірнеше орамнан тратын цилиндрлік катушка. Соленоид

 

зындыын l, ал орам санын N десек, онда оны ішіндегі кернеулігі: . n – соленоидты зынды бірлігіне келетін орам саны.