Maqnit sahəsi maqnit iynəsində dövr edən cərəyanlara təsir edir. Bu təsirlər bütövlükdə iynə üzərində maqnit sahəsinin təsirini artırır.

2. Amper qanununu tərtib edin. Onun riyazi ifadəsini yazın.

Amper qanunu: cərəyanda olan keçiricinin seqmentinə maqnit sahəsinin təsir etdiyi qüvvə (bu sahədə yerləşdirilmişdir) ədədi olaraq cərəyan gücünün hasilinə, maqnit induksiya vektorunun böyüklüyünə, keçirici seqmentin uzunluğuna bərabərdir. və qüvvənin istiqaməti arasındakı bucağın sinusu

cərəyan və maqnit induksiya vektoru.

3. Amper qüvvəsi cərəyanın istiqamətinə və maqnit induksiya vektoruna nisbətən necə yönəldilmişdir?

Bu vektor kəmiyyətləri vektorların sağ üçlüyünü təşkil edir.

4. Amper qüvvəsinin istiqaməti necə müəyyən edilir? Sol əl qaydasını tərtib edin.

Amper qüvvəsinin istiqaməti sol əl qaydası ilə müəyyən edilir: əgər sol ovucunuzu elə yerləşdirsəniz ki, uzadılmış barmaqlar cərəyanın istiqamətini göstərsin və maqnit sahəsi xətləri ovucun içinə girsin, onda uzadılmış baş barmaq istiqaməti göstərəcək. keçiriciyə təsir edən amper qüvvəsi.

5. Maqnit induksiya vektorunun böyüklüyü nə qədərdir? Maqnit induksiyası hansı vahidlərlə ölçülür?

Maqnit induksiya vektorunun modulu, keçiriciyə təsir edən maksimum Amper qüvvəsinin cari gücün və keçiricinin uzunluğunun məhsuluna nisbətinə ədədi olaraq bərabər olan bir kəmiyyətdir.

Əgər cərəyanın keçdiyi naqil maqnit sahəsindədirsə, onda cərəyan daşıyıcılarının hər birinə Amper qüvvəsi təsir edir.

Amper qanunu vektor şəklində

B induksiyasının vahid maqnit sahəsinə yerləşdirilən cərəyan keçiricisinə aşağıdakı təsir göstərildiyini müəyyən edir. güc, mütənasib güc cərəyan və maqnit sahəsinin induksiyası

dl və B vektorlarının yerləşdiyi müstəviyə perpendikulyar istiqaməti təyin etmək üçün güc, bir maqnit sahəsinə yerləşdirilmiş cərəyan keçirən bir keçirici üzərində hərəkət edərək, sol qayda tətbiq olunur.

Cərəyanları eyni istiqamətdə axan və bu keçiricilər r məsafəsində yerləşən iki sonsuz paralel keçirici üçün Amper qüvvəsini tapmaq üçün lazımdır:

r məsafədə bir nöqtədə I1 cərəyanı olan sonsuz keçirici induksiya ilə maqnit sahəsi yaradır:

Doğru cərəyan üçün Biot-Savart-Laplas qanununa görə:

İndi, Amper qanunundan istifadə edərək, birinci keçiricinin ikinciyə təsir etdiyi qüvvəni tapırıq:

Gimlet qaydasına görə, o, birinci dirijora doğru yönəldilir (oxşar, bu, dirijorların bir-birini cəlb etməsi deməkdir).

Yalnız vahid uzunluğundakı bir keçiricini (l hədləri 0-dan 1-ə qədər) nəzərə alaraq inteqrasiya edirik və Amper qüvvəsi əldə edilir:

İstifadə etdiyimiz düsturda:

Cari dəyər

Xaotik daşıyıcının hərəkət sürəti

Sifarişli hərəkət sürəti

Amper qüvvəsi, maqnit sahəsinin bu sahədə yerləşdirilmiş cərəyan keçirən keçiriciyə təsir etdiyi qüvvədir. Bu qüvvənin böyüklüyü Amper qanunundan istifadə etməklə müəyyən edilə bilər. Bu qanun keçiricinin sonsuz kiçik hissəsi üçün sonsuz kiçik qüvvəni təyin edir. Bu, bu qanunu müxtəlif formalı keçiricilərə tətbiq etməyə imkan verir.

Formula 1 - Amper qanunu

B cərəyan keçiricisinin yerləşdiyi maqnit sahəsinin induksiyası

I keçiricidəki cərəyan gücü

dl cərəyan keçirən keçiricinin uzunluğunun sonsuz kiçik elementi

alfa xarici maqnit sahəsinin induksiyası ilə keçiricidəki cərəyanın istiqaməti arasındakı bucaq

Amperin qüvvəsinin istiqaməti sol əl qaydasına görə tapılır. Bu qaydanın mətni aşağıdakı kimidir. Sol əl elə yerləşdirildikdə ki, xarici sahənin maqnit induksiyası xətləri ovucuna daxil olsun və dörd uzadılmış barmaq keçiricidəki cərəyan hərəkətinin istiqamətini göstərir, baş barmaq isə sağ bucaq altında əyilmişdir. keçirici elementə təsir edən qüvvənin.

Şəkil 1 - sol əl qaydası

Sahənin induksiyası ilə cərəyan arasındakı bucaq kiçik olduqda, sol qaydadan istifadə edərkən bəzi problemlər yaranır. Açıq xurmanın harada olması lazım olduğunu müəyyən etmək çətindir. Buna görə də, bu qaydanın tətbiqini asanlaşdırmaq üçün ovucunuzu elə yerləşdirə bilərsiniz ki, o, maqnit induksiya vektorunun özünü deyil, modulunu ehtiva etsin.

Amper qanunundan belə çıxır ki, sahənin maqnit induksiyası xətti ilə cərəyan arasındakı bucaq sıfıra bərabər olarsa, Amperin qüvvəsi sıfıra bərabər olacaqdır. Yəni dirijor belə bir xətt boyunca yerləşəcəkdir. Və bucaq 90 dərəcə olarsa, Amper qüvvəsi bu sistem üçün mümkün olan maksimum dəyərə sahib olacaqdır. Yəni cərəyan maqnit induksiya xəttinə perpendikulyar olacaq.

Amper qanunundan istifadə edərək, iki keçirici sistemdə hərəkət edən qüvvəni tapa bilərsiniz. Bir-birindən uzaqda yerləşən iki sonsuz uzun dirijoru təsəvvür edək. Bu keçiricilərdən cərəyanlar keçir. İki nömrəli dirijorda bir nömrəli cərəyanı olan dirijorun yaratdığı sahədən təsir edən qüvvə aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər:

Formula 2 - İki paralel keçirici üçün amper qüvvəsi.

Bir nömrəli dirijorun ikinci keçiriciyə tətbiq etdiyi qüvvə eyni formada olacaqdır. Üstəlik, keçiricilərdə cərəyanlar bir istiqamətdə axırsa, o zaman dirijor cəlb olunacaq. Əgər əks istiqamətlərdə olarsa, o zaman bir-birlərini dəf edəcəklər. Bəzi çaşqınlıq var, axı axınlar bir istiqamətdə axır, bir-birini necə cəlb edə bilər? Axı dirəklər və ittihamlar kimi həmişə dəf edib. Və ya Amper qərara gəldi ki, başqalarını təqlid etməyə dəyməz və yeni bir şey ortaya qoydu.

Əslində, Amper heç bir şey icad etməyib, çünki bu barədə düşünsəniz, paralel keçiricilərin yaratdığı sahələr bir-birinə qarşı yönəldilir. Və niyə cəlb olunurlar, sual artıq yaranmır. Dirijorun yaratdığı sahənin hansı istiqamətə yönəldildiyini müəyyən etmək üçün sağ vida qaydasından istifadə edə bilərsiniz.

Şəkil 2 - Cərəyanla paralel keçiricilər

Paralel keçiricilərdən və onlar üçün Amper qüvvəsinin ifadəsindən istifadə edərək bir Amperin vahidini təyin etmək olar. Bir amperin eyni cərəyanları bir metr məsafədə yerləşən sonsuz uzun paralel keçiricilərdən keçirsə, onda onların arasındakı qarşılıqlı təsir qüvvəsi hər uzunluğa görə 2 * 10-7 Nyuton olacaqdır. Bu əlaqədən istifadə edərək, bir Amperin nəyə bərabər olacağını ifadə edə bilərik.

Bu video at nalı maqnitinin yaratdığı sabit maqnit sahəsinin cərəyan keçirən keçiriciyə necə təsir etdiyini göstərir. Bu vəziyyətdə cərəyan keçiricinin rolunu alüminium silindr yerinə yetirir. Bu silindr, elektrik cərəyanının ona verildiyi mis çubuqlara söykənir. Maqnit sahəsində cərəyan keçirən keçiriciyə təsir edən qüvvəyə Amper qüvvəsi deyilir. Amper qüvvəsinin hərəkət istiqaməti sol əl qaydası ilə müəyyən edilir.

Amper qanunu maqnit sahəsinin ona yerləşdirilən keçiriciyə təsir etdiyi qüvvəni göstərir. Bu qüvvə də adlanır Amper qüvvəsi.

Qanunun bəyanatı: vahid maqnit sahəsində yerləşdirilmiş cərəyan keçiricisinə təsir edən qüvvə keçiricinin uzunluğuna, maqnit induksiya vektoruna, cərəyanın gücünə və maqnit induksiya vektoru ilə keçirici arasındakı bucağın sinusuna mütənasibdir..

Əgər dirijorun ölçüsü ixtiyaridirsə və sahə qeyri-bərabərdirsə, düstur aşağıdakı kimidir:

Amperin gücünün istiqaməti sol əl qaydası ilə müəyyən edilir.

Sol əl qaydası: Əgər sol əlinizi elə yerləşdirsəniz ki, maqnit induksiya vektorunun perpendikulyar komponenti ovucunuza daxil olsun və dörd barmaq keçiricidəki cərəyan istiqamətində uzansın, onda 90 geriyə qoyun.° baş barmaq Amper qüvvəsinin istiqamətini göstərəcək.

Sürücülük ittihamının deputatı. MF-nin hərəkət edən yükə təsiri. Amper və Lorentz qüvvələri.

Cərəyan daşıyan hər hansı bir keçirici ətrafdakı məkanda bir maqnit sahəsi yaradır. Bu vəziyyətdə elektrik cərəyanı elektrik yüklərinin sifarişli hərəkətidir. Bu o deməkdir ki, vakuumda və ya mühitdə hərəkət edən hər hansı bir yükün öz ətrafında maqnit sahəsi yaratdığını güman edə bilərik. Çoxsaylı eksperimental məlumatların ümumiləşdirilməsi nəticəsində sabit qeyri-relativistik v sürəti ilə hərəkət edən Q nöqtə yükünün B sahəsini təyin edən qanun müəyyən edilmişdir. Bu qanun düsturla verilir

(1)

burada r Q yükündən M müşahidə nöqtəsinə çəkilmiş radius vektorudur (şək. 1). (1)-ə uyğun olaraq B vektoru v və r vektorlarının yerləşdiyi müstəviyə perpendikulyar yönəldilmişdir: onun istiqaməti v-dən r-ə doğru fırlanarkən sağ vintin ötürmə hərəkətinin istiqaməti ilə üst-üstə düşür.

Şəkil 1

Maqnit induksiya vektorunun (1) böyüklüyü düsturla tapılır

(2)

burada α v və r vektorları arasındakı bucaqdır. Biot-Savart-Laplas qanunu və (1) ilə müqayisə etsək, hərəkət edən yükün öz maqnit xassələrinə görə cari elementə ekvivalent olduğunu görürük: Idl = Qv

MF-nin hərəkət edən yükə təsiri.

Təcrübədən məlumdur ki, maqnit sahəsi təkcə cərəyan keçirən keçiricilərə deyil, həm də maqnit sahəsində hərəkət edən ayrı-ayrı yüklərə də təsir edir. Maqnit sahəsində v sürəti ilə hərəkət edən Q elektrik yükünə təsir edən qüvvə Lorentz qüvvəsi adlanır və bu ifadə ilə verilir: F = Q burada B yükün hərəkət etdiyi maqnit sahəsinin induksiyasıdır.

Lorentz qüvvəsinin istiqamətini təyin etmək üçün sol əlin qaydasından istifadə edirik: əgər sol əlin ovucu B vektoru ona daxil olacaq şəkildə yerləşdirilirsə və dörd uzadılmış barmaq v vektoru boyunca yönəldilmişdir (Q>0 üçün istiqamətlər I və v üst-üstə düşür, Q üçün Şəkil 1 v, B (sahə bizə tərəf yönəlib, nöqtələrlə göstərilmişdir) və müsbət yük üçün F-nin qarşılıqlı oriyentasiyasını göstərir əks istiqamətdə.

Lorentz qüvvəsinin modulu, artıq məlum olduğu kimi, bərabərdir F = QvB sin a; burada α v və B arasındakı bucaqdır.

MF stasionar elektrik yükünə heç bir təsir göstərmir. Bu, maqnit sahəsini elektrikdən əhəmiyyətli dərəcədə fərqləndirir. Maqnit sahəsi yalnız onun içində hərəkət edən yüklərə təsir edir.

Lorentz qüvvəsinin yükə təsirini bilməklə B vektorunun böyüklüyünü və istiqamətini tapmaq olar və maqnit induksiya vektoru B tapmaq üçün Lorentz qüvvəsinin düsturu tətbiq oluna bilər.

Lorentz qüvvəsi həmişə yüklü hissəciyin hərəkət sürətinə perpendikulyar olduğundan, bu qüvvə modulunu dəyişmədən yalnız bu sürətin istiqamətini dəyişə bilər. Bu o deməkdir ki, Lorentz qüvvəsi heç bir iş görmür.

Hərəkət edən elektrik yükü B induksiyası olan maqnit sahəsi ilə birlikdə E intensivliyi olan elektrik sahəsi ilə də təsirlənirsə, yükə tətbiq olunan ümumi nəticə qüvvəsi F qüvvələrin vektor cəminə bərabərdir - elektrik sahəsindən təsir edən qüvvə və Lorentz qüvvələri: F = QE + Q

Amper və Lorentz qüvvələri.

Maqnit sahəsində cərəyan keçirən keçiriciyə təsir edən qüvvəyə Amper qüvvəsi deyilir.

Vahid maqnit sahəsinin cərəyan keçirici üzərindəki qüvvəsi cərəyanın gücünə, keçiricinin uzunluğuna, maqnit sahəsinin induksiya vektorunun böyüklüyünə və maqnit sahəsinin induksiya vektoru ilə bucağın sinusuna düz mütənasibdir. dirijor:

F = B.I.l. sin α - Amper qanunu.

Maqnit sahəsində yüklü hərəkət edən hissəciklərə təsir edən qüvvə Lorentz qüvvəsi adlanır:

Elektromaqnit induksiya hadisəsi. Faraday qanunu. Hərəkət edən keçiricilərdə induksiya emf. Öz-özünə induksiya.

Faraday təklif etdi ki, əgər cərəyan keçiricinin ətrafında maqnit sahəsi varsa, o zaman bunun əksi hadisənin də baş verməsini gözləmək təbiidir - maqnit sahəsinin təsiri altında elektrik cərəyanının yaranması. Beləliklə, 1831-ci ildə Faraday yeni bir fenomenin - elektromaqnit induksiya fenomeninin kəşfi haqqında məlumat verdiyi bir məqalə dərc etdi.

Faradeyin təcrübələri son dərəcə sadə idi. Qalvanometri G-ni L sargının uclarına bağladı və ona bir maqnit yaxınlaşdırdı. Qalvanometr iynəsi əyilərək dövrədə cərəyanın görünüşünü qeyd etdi. Maqnit hərəkət edərkən cərəyan keçdi. Maqnit bobindən uzaqlaşdıqda, galvanometr əks istiqamətdə cərəyanın görünüşünü qeyd etdi. Bənzər bir nəticə, əgər maqnit cərəyan keçirən sarğı və ya qapalı cərəyan keçirən dövrə ilə əvəz olunduqda müşahidə edildi.

Hərəkətli bir maqnit və ya cərəyan keçirici L bobinində alternativ maqnit sahəsi yaradır. Əgər onlar sabitdirlərsə, onların yaratdığı sahə sabitdir. Əgər dəyişən cərəyanı olan bir keçirici qapalı döngənin yaxınlığında yerləşdirilirsə, o zaman qapalı dövrədə də cərəyan yaranacaq. Eksperimental məlumatların təhlilinə əsaslanaraq Faraday müəyyən etdi ki, keçirici dövrələrdə cərəyan maqnit axını bu dövrə ilə məhdudlaşan ərazidə dəyişdikdə yaranır.

Bu cərəyan induksiya adlanırdı. Faradeyin kəşfi elektromaqnit induksiyası fenomeni adlandırıldı və sonralar elektrik mühərriklərinin, generatorların, transformatorların və oxşar cihazların işləməsi üçün əsas oldu.

Beləliklə, müəyyən bir dövrə ilə məhdudlaşan bir səthdən keçən maqnit axını dəyişirsə, dövrədə elektrik cərəyanı yaranır. Məlumdur ki, bir keçiricidə elektrik cərəyanı yalnız xarici qüvvələrin təsiri altında yarana bilər, yəni. emf varlığında induksiya cərəyanı vəziyyətində xarici qüvvələrə uyğun olan emf elektromaqnit induksiyası εi elektromotor qüvvəsi adlanır.

E.m.f. Bir dövrədə elektromaqnit induksiyası bu dövrə ilə məhdudlaşan səthdən Fm maqnit axınının dəyişmə sürətinə mütənasibdir:

burada k mütənasiblik əmsalıdır. Bu e.m.f. maqnit axınının dəyişməsinə səbəb olandan asılı deyil - ya dövrəni sabit bir maqnit sahəsində hərəkət etdirməklə, ya da sahənin özünü dəyişdirməklə.

Beləliklə, induksiya cərəyanının istiqaməti Lenz qaydası ilə müəyyən edilir: Qapalı keçirici dövrə ilə məhdudlaşan bir səthdən keçən maqnit axınındakı hər hansı bir dəyişiklik üçün sonuncuda elə bir istiqamətdə bir induksiya cərəyanı yaranır ki, onun maqnit sahəsi dəyişməsinə qarşı çıxsın. maqnit axını.

Faraday qanununun və Lenz qaydasının ümumiləşdirilməsi Faraday-Lenz qanunudur: Qapalı keçirici dövrədə elektromaqnit induksiyanın elektromotor qüvvəsi dövrə ilə məhdudlaşan səthdən keçən maqnit axınının dəyişmə sürətinə ədədi olaraq bərabərdir və işarəsi ilə əksdir:

Bu ifadə elektromaqnit induksiyanın əsas qanununu təmsil edir.

Maqnit axınının 1 Wb/s dəyişmə sürətində dövrədə bir emf induksiya edilir. 1 V-da.

EMF-nin induksiya olunduğu dövrə birdən deyil, N növbədən ibarət olsun, məsələn, bir solenoiddir. Solenoid çox sayda döngədən ibarət silindrik cərəyan keçirən bir rulondur. Solenoiddəki növbələr ardıcıl olaraq bağlandığından, bu vəziyyətdə εi ayrı-ayrılıqda növbələrin hər birində induksiya olunan emf cəminə bərabər olacaqdır.:

Alman fiziki Q. Helmholtz sübut etdi ki, Faraday-Lenz qanunu enerjinin saxlanması qanununun nəticəsidir. Qapalı keçirici dövrə qeyri-bərabər maqnit sahəsində olsun. Əgər dövrədə I cərəyan keçirsə, onda Amper qüvvələrinin təsiri altında boş dövrə hərəkət etməyə başlayacaq. dt zamanı konturu hərəkət etdirərkən yerinə yetirilən elementar iş dA olacaq

dA = IdФm,

burada dФm dövrə sahəsindən keçən maqnit axınının dt zamanla dəyişməsidir. Dövrənin R elektrik müqavimətini aradan qaldırmaq üçün cərəyanın dt vaxtında gördüyü iş I2Rdt-ə bərabərdir. Bu müddət ərzində cərəyan mənbəyinin ümumi işi εIdt-ə bərabərdir. Enerjinin saxlanması qanununa görə, cari mənbənin işi adı çəkilən iki işə sərf olunur, yəni.

εIdt = IdФm + I2Rdt.

Bərabərliyin hər iki tərəfini Idt-ə bölməklə, əldə edirik

Nəticədə, dövrə ilə əlaqəli maqnit axını dəyişdikdə, sonuncuda induksiya elektromotor qüvvəsi yaranır.

Elektromaqnit vibrasiyaları. Salınan dövrə.

Elektromaqnit rəqsləri endüktans, müqavimət, emf, yük, cərəyan kimi kəmiyyətlərin salınımlarıdır.

Salınımlı dövrə sıra ilə bağlanmış bir kondansatör, bobin və rezistordan ibarət elektrik dövrəsidir. Zamanla kondansatör lövhəsindəki elektrik yükünün dəyişməsi diferensial tənliklə təsvir edilir:

Elektromaqnit dalğaları və onların xassələri.

Salınım dövrəsində kondansatörün elektrik enerjisinin sargının maqnit sahəsinin enerjisinə və əksinə çevrilməsi prosesi baş verir. Zamanın müəyyən nöqtələrində xarici mənbənin təsirindən müqavimət nəticəsində dövrədə enerji itkilərini kompensasiya etsək, antena vasitəsilə ətrafdakı boşluğa şüalana bilən sönümsüz elektrik rəqsləri əldə edəcəyik.

Elektromaqnit rəqslərinin, elektrik və maqnit sahələrinin gücündə dövri dəyişikliklərin ətraf məkanda yayılması prosesi elektromaqnit dalğası adlanır.

Elektromaqnit dalğaları 105-dən 10 m-ə qədər dalğa uzunluqlarını və 104-dən 1024 Hz-ə qədər tezlikləri əhatə edir. Adına görə elektromaqnit dalğaları radio dalğalarına, infraqırmızı, görünən və ultrabənövşəyi şüalara, rentgen şüalarına və -radiasiyaya bölünür. Dalğa uzunluğundan və ya tezliyindən asılı olaraq elektromaqnit dalğalarının xassələri dəyişir ki, bu da kəmiyyətin yeni keyfiyyətə keçidinin dialektik-materialist qanununun inandırıcı sübutudur.

Elektromaqnit sahəsi maddidir və enerjiyə, impulsa, kütləyə malikdir, fəzada hərəkət edir: C sürəti ilə vakuumda və sürəti olan mühitdə: V=, burada = 8,85;

Elektromaqnit sahəsinin həcmli enerji sıxlığı. Elektromaqnit hadisələrinin praktiki istifadəsi çox genişdir. Bunlar rabitə sistemləri və vasitələri, radio yayımı, televiziya, elektron hesablama texnikası, müxtəlif təyinatlı idarəetmə sistemləri, ölçmə və tibbi alətlər, məişət elektrik və radio avadanlıqları və s., yəni. müasir cəmiyyəti onsuz təsəvvür etmək mümkün olmayan bir şey.

Güclü elektromaqnit şüalanmasının insanların sağlamlığına necə təsir etdiyi barədə demək olar ki, dəqiq elmi məlumat yoxdur, yalnız təsdiqlənməmiş fərziyyələr və ümumiyyətlə, qeyri-təbii hər şeyin dağıdıcı təsir göstərdiyinə dair əsassız qorxular yoxdur. Sübut edilmişdir ki, ultrabənövşəyi, rentgen şüaları və yüksək intensivlikli şüalanma bir çox hallarda bütün canlılara real zərər verir.

Həndəsi optika. Mülki hüquq qanunları.

Həndəsi (şüa) optika ideallaşdırılmış işıq şüası ideyasından - homojen izotrop mühitdə düzxətli şəkildə yayılan sonsuz nazik işıq şüasından, eləcə də bütün istiqamətlərdə bərabər şəkildə parlayan radiasiya nöqtəsi mənbəyi ideyasından istifadə edir. λ – işığın dalğa uzunluğu, – xarakterik ölçü

dalğanın yolunda olan obyekt. Həndəsi optika dalğa optikasının məhdudlaşdırıcı halıdır və onun prinsipləri aşağıdakı şərtlərlə təmin edilir:

Həndəsi optika da işıq şüalarının müstəqilliyi prinsipinə əsaslanır: şüalar hərəkət edərkən bir-birini narahat etmir. Buna görə də şüaların hərəkətləri onların hər birinin bir-birindən müstəqil şəkildə yayılmasına mane olmur.

Optikanın bir çox praktiki problemləri üçün işığın dalğa xüsusiyyətlərini nəzərə almamaq və işığın yayılmasını düzxətli hesab etmək olar. Bu vəziyyətdə, şəkil işıq şüalarının yolunun həndəsəsini nəzərə almağa gəlir.

Həndəsi optikanın əsas qanunları.

Eksperimental məlumatlardan irəli gələn optikanın əsas qanunlarını sadalayaq:

1) Düz xətt yayılması.

2) İşıq şüalarının müstəqillik qanunu, yəni kəsişən iki şüa bir-birinə mane olmur. Bu qanun dalğa nəzəriyyəsi ilə daha yaxşı uyğunlaşır, çünki hissəciklər, prinsipcə, bir-biri ilə toqquşa bilər.

3) Yansıtma qanunu. şüanın düşmə nöqtəsində rekonstruksiya edilmiş düşən şüa, əks olunan şüa və interfeysə perpendikulyar düşmə müstəvisi adlanan eyni müstəvidə yerləşir; düşmə bucağı bucağa bərabərdir

Reflekslər.

4) İşığın sınması qanunu.

Kırılma qanunu: düşən şüa, sınmış şüa və şüanın düşmə nöqtəsindən yenidən qurulmuş interfeysə perpendikulyar eyni müstəvidə - düşmə müstəvisində yatır. Düşmə bucağının sinusunun əks bucağının sinusuna nisbəti hər iki mühitdə işığın sürətlərinin nisbətinə bərabərdir.

Sin i1/ sin i2 = n2/n1 = n21

burada birinci mühitə nisbətən ikinci mühitin nisbi sınma əmsalı. n21

Əgər 1-ci maddə boşluqdursa, vakuumdursa, onda n12 → n2 2-ci maddənin mütləq sınma əmsalıdır. Asanlıqla göstərmək olar ki, n12 = n2 /n1, bu bərabərlikdə solda iki maddənin nisbi sındırma əmsalıdır (məsələn. , 1 hava, 2 şüşə) , sağda isə onların mütləq sınma göstəricilərinin nisbəti.

5) İşığın tərs çevrilmə qanunu (4-cü qanundan götürülə bilər). Əgər əks istiqamətə işıq göndərsəniz, o da eyni yolla gedəcək.

4) qanunundan belə çıxır ki, n2 > n1 olarsa, Sin i1 > Sin i2 olar. İndi biz n2 olsun< n1 , то есть свет из стекла, например, выходит в воздух, и мы постепенно увеличиваем угол i1.

Onda başa düşə bilərik ki, bu bucağın müəyyən qiymətinə (i1)pr çatdıqda, i2 bucağının π /2 (5 şüa) bərabər olacağı məlum olur. Onda Sin i2 = 1 və n1 Sin (i1)pr = n2 . Beləliklə, Günah

Amper gücü nədir

1820-ci ildə görkəmli fransız fiziki Andre Mari Amper (elektrik cərəyanının ölçü vahidi onun adını daşıyır) bütün elektrik mühəndisliyinin əsas qanunlarından birini formalaşdırdı. Sonradan bu qanuna amper gücü adı verildi.

Məlum olduğu kimi, elektrik cərəyanı keçiricidən keçdikdə onun ətrafında özünəməxsus (ikinci dərəcəli) maqnit sahəsi yaranır ki, onun dartılma xətləri bir növ fırlanan qabıq əmələ gətirir. Bu maqnit induksiya xətlərinin istiqaməti sağ əl qaydası ilə müəyyən edilir (ikinci adı "gimlet qaydası"): dirijoru sağ əlimizlə zehni olaraq bağlayırıq ki, yüklü hissəciklərin axını maqnit induksiyasının göstərdiyi istiqamətlə üst-üstə düşsün. əyilmiş baş barmaq. Nəticədə teli tutan digər dörd barmaq sahənin fırlanmasına işarə edəcək.

İki belə keçirici (nazik naqillər) paralel yerləşdirilərsə, onların maqnit sahələrinin qarşılıqlı təsiri amper qüvvəsindən təsirlənəcəkdir. Hər bir keçiricidəki cərəyanın istiqamətindən asılı olaraq, onlar dəf edə və ya cəlb edə bilərlər. Cərəyanlar bir istiqamətdə axdıqda, amper qüvvəsi onlara cəlbedici təsir göstərir. Müvafiq olaraq, cərəyanların əks istiqaməti itələnməyə səbəb olur. Bu təəccüblü deyil: yüklər kimi dəf etsə də, bu nümunədə qarşılıqlı təsir edən yüklərin özləri deyil, maqnit sahələridir. Onların fırlanma istiqaməti eyni olduğundan, nəticədə alınan sahə fərq deyil, vektor cəmidir.

Başqa sözlə, maqnit sahəsi gərginlik xətlərini keçən keçiriciyə müəyyən şəkildə təsir edir. Amper gücü (dirijorun ixtiyari forması) qanunun düsturundan müəyyən edilir:

burada - I keçiricidəki cərəyanın qiymətidir; B - cərəyan keçirən materialın yerləşdirildiyi maqnit sahəsinin induksiyası; L - cərəyanla dirijorun uzunluğunu hesablamaq üçün qəbul edilir (üstəlik, bu halda dirijorun uzunluğunun və qüvvənin sıfıra meylli olduğu qəbul edilir); alfa (a) - yüklənmiş elementar hissəciklərin hərəkət istiqaməti ilə xarici sahənin güc xətləri arasındakı vektor bucağı. Nəticə belədir: vektorlar arasındakı bucaq 90 dərəcə olduqda, onun sin = 1 və qüvvənin dəyəri maksimumdur.

Amper qüvvəsinin təsirinin vektor istiqaməti sol əlin qaydasından istifadə etməklə müəyyən edilir: biz zehni olaraq sol əlin ovucunu elə yerləşdiririk ki, xarici sahənin maqnit induksiyasının xətləri (vektorları) açıq ovucuna daxil olsun. , digər dörd düzəldilmiş barmaq isə cərəyanın keçiricidə hərəkət etdiyi istiqaməti göstərir. Sonra 90 dərəcə bir açı ilə əyilmiş baş barmaq keçiriciyə təsir edən qüvvənin istiqamətini göstərəcəkdir. Elektrik cərəyanı vektoru ilə ixtiyari bir induksiya xətti arasındakı bucaq çox kiçikdirsə, qaydanın tətbiqini sadələşdirmək üçün xurmaya daxil olan induksiya vektorunun özü deyil, modul olmalıdır.

Amper gücündən istifadə elektrik mühərrikləri yaratmağa imkan verdi. Biz hamımız buna öyrəşmişik ki, mühərriklə təchiz edilmiş elektrik məişət cihazının açarını çevirmək kifayətdir ki, onun ötürücüsü işə düşsün. Və bu proses zamanı baş verən prosesləri heç kim həqiqətən düşünmür. Amper qüvvəsinin istiqaməti təkcə mühərriklərin necə işlədiyini izah etmir, həm də fırlanma anının hara yönəldiləcəyini dəqiq müəyyən etməyə imkan verir.

Məsələn, bir DC mühərrikini təsəvvür edək: onun armaturu sarğı ilə əsas çərçivədir. Xarici maqnit sahəsi xüsusi qütblər tərəfindən yaradılır. Armaturun ətrafındakı sarğı dairəvi olduğundan, əks tərəflərdə keçiricinin bölmələrində cərəyanın istiqaməti əks cərəyandır. Deməli, amper qüvvəsinin təsir vektorları da əks cərəyandır. Armatur rulmanlar üzərində quraşdırıldığı üçün amper qüvvəsinin vektorlarının qarşılıqlı təsiri fırlanma momenti yaradır. Cərəyanın effektiv dəyəri artdıqca gücü də artır. Buna görə nominal elektrik cərəyanı (elektrik avadanlığı üçün pasportda göstərilir) və fırlanma anı birbaşa bir-birinə bağlıdır. Cərəyanın artması dizayn xüsusiyyətləri ilə məhdudlaşır: sarma üçün istifadə olunan telin kəsişməsi, növbələrin sayı və s.

Amper gücü

– Amper qüvvəsi (və ya Amper qanunu)

Amper qüvvəsinin istiqaməti vektor məhsulu qaydasına görə tapılır - sol əlin qaydasına görə: sol əlin dörd uzadılmış barmağını cərəyan istiqamətində yerləşdirin, vektor ovucuna daxil olur, baş barmaq əyilmişdir. düzgün bucaq cərəyanla keçiriciyə təsir edən qüvvənin istiqamətini göstərəcək. (Sağ əlinizlə də istiqaməti müəyyən edə bilərsiniz: sağ əlinizin dörd barmağını birinci amildən ikinciyə çevirin, baş barmaq istiqaməti göstərəcək.)

Amper güc modulu

,

burada α vektorlar arasındakı bucaqdır.

Sahə vahiddirsə və cərəyan keçirici sonlu ölçülərə malikdirsə, onda

Perpendikulyar

1. Cari ölçü vahidinin təyini.

Cərəyan keçirən hər hansı bir keçirici öz ətrafında maqnit sahəsi yaradır. Bu sahəyə cərəyanı olan başqa bir keçirici yerləşdirsəniz, bu keçiricilər arasında qarşılıqlı təsir qüvvələri yaranır. Bu zaman paralel birgə istiqamətlənmiş cərəyanlar cəlb edir, əks istiqamətli cərəyanlar isə dəf edir.

Cərəyanlar keçirən iki sonsuz uzun paralel keçiricini nəzərdən keçirək mən 1 Və mən 2, məsafədə vakuumda yerləşir d(vakuum üçün µ = 1). Amper qanununa görə

İrəli cərəyan maqnit sahəsi bərabərdir

,

keçiricinin vahid uzunluğuna təsir edən qüvvə

Sonsuz uzunluqda cərəyan keçirən iki keçirici arasında keçiricinin vahid uzunluğuna təsir edən qüvvə keçiricilərin hər birindəki cərəyan gücünə düz mütənasibdir və onlar arasındakı məsafəyə tərs mütənasibdir.

Cari ölçü vahidinin tərifi - Amper:

SI sistemində cərəyanın vahidi elə birbaşa cərəyandır ki, sonsuz kiçik en kəsiyli iki sonsuz uzun paralel keçiricidən keçən, bir-birindən 1 m məsafədə vakuumda yerləşən, vahid uzunluğa təsir edən qüvvəyə səbəb olur. dirijorun 2 10- 7 N-ə bərabərdir.

µ = 1; I 1 = I 2 = 1 A; d=1 m; µ 0 = 4π·10-7 H/m – maqnit sabitliyi.

/ fizika / Amper qanunu. Paralel cərəyanların qarşılıqlı təsiri

Amper qanunu. Paralel cərəyanların qarşılıqlı təsiri.

Amper qanunu birbaşa cərəyanların qarşılıqlı təsiri qanunudur. 1820-ci ildə Andre Mari Amper tərəfindən yaradılmışdır. Amper qanunundan belə çıxır ki, bir istiqamətdə axan düz cərəyanlı paralel keçiricilər cəlb edir, əks istiqamətdə isə dəf edirlər. Amper qanunu həm də cərəyan keçirən keçiricinin kiçik seqmentində maqnit sahəsinin təsir qüvvəsini təyin edən qanundur. Maqnit sahəsinin induksiya ilə bir maqnit sahəsində yerləşən cərəyan sıxlığı olan bir keçiricinin həcm elementi dV-yə təsir etdiyi qüvvə.

Mövzu 10. MAQNİT SAHƏSİNDƏ HƏRƏKƏTLİ YÜKLƏR ÜZRƏ HƏRƏKƏT EDƏN QÜVVƏLƏR.

10.1. Amper qanunu.

10.3. Maqnit sahəsinin cərəyan keçirən çərçivəyə təsiri. 10.4. Maqnit kəmiyyətlərinin ölçü vahidləri. 10.5. Lorentz qüvvəsi.

10.6. Hall effekti.

10.7. Maqnit induksiya vektorunun sirkulyasiyası.

10.8. Solenoidin maqnit sahəsi.

10.9. Toroidin maqnit sahəsi.

10.10. Maqnit sahəsində cərəyan keçiricinin hərəkət etdirilməsi işi.

10.1. Amper qanunu.

1820-ci ildə A. M. Amper eksperimental olaraq iki cərəyan keçiricinin bir-biri ilə güclə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu müəyyən etdi:

	F = k	I 1 I 2

burada b keçiricilər arasındakı məsafə, k isə vahidlər sistemindən asılı olaraq mütənasiblik əmsalıdır.

Amper qanununun ilkin ifadəsinə maqnit sahəsini xarakterizə edən heç bir kəmiyyət daxil deyildi. Sonra anladıq ki, cərəyanların qarşılıqlı təsiri maqnit sahəsi vasitəsilə baş verir və buna görə də qanun maqnit sahəsinin xarakteristikasını ehtiva etməlidir.

Müasir SI notasiyasında Amper qanunu düsturla ifadə olunur:

Əgər maqnit sahəsi vahiddirsə və keçirici maqnit sahəsi xətlərinə perpendikulyardırsa, onda

burada I = qnυ dr S – kəsiyi S olan keçiricidən keçən cərəyan.

F qüvvəsinin istiqaməti vektor məhsulunun istiqaməti və ya sol qayda ilə müəyyən edilir (bu eyni şeydir). Barmaqları birinci vektor istiqamətində istiqamətləndiririk, ikinci vektor xurma daxil olmalıdır və baş barmaq vektor məhsulunun istiqamətini göstərir.

Amper qanunu sürətlərdən asılı olan əsas qüvvələrin ilk kəşfidir. Güc hərəkətdən asılıdır! Əvvəllər belə hal olmayıb.

10.2. İki paralel sonsuz keçiricinin cərəyanla qarşılıqlı təsiri.

Keçiricilər arasındakı məsafə b olsun. Problemi belə həll etmək lazımdır: keçiricilərdən biri I 2 maqnit sahəsi yaradır, ikinci I 1 bu sahədədir.

I 2 cərəyanının ondan b məsafədə yaratdığı maqnit induksiyası:

B 2 = µ 2 0 π I b 2 (10.2.1)

Əgər I 1 və I 2 eyni müstəvidə yerləşirsə, onda B 2 ilə I 1 arasındakı bucaq düzdür, buna görə də

sin (l , B ) = 1 onda, cari elementə təsir edən qüvvə I 1 dl
F21 = B2 I1 dl =				µ0 I1 I2 dl
				2 πb
Dirijorun uzunluğunun hər bir vahidi üçün bir qüvvə var
F 21 ədəd =						I1 I2

(əlbəttə ki, birinci dirijorun tərəfdən ikinciyə də eyni qüvvə təsir edir). Yaranan qüvvə bu qüvvələrdən birinə bərabərdir! Bu iki dirijor olarsa

üçüncüyə təsir edərsə, onda onların B 1 və B 2 maqnit sahələrini vektor olaraq əlavə etmək lazımdır.

10.3. Maqnit sahəsinin cərəyan keçirən çərçivəyə təsiri.

I cərəyanı olan çərçivə vahid B maqnit sahəsindədir, α n və B arasındakı bucaqdır (normalın istiqaməti gimlet qaydası ilə cərəyanın istiqaməti ilə bağlıdır).

Uzunluğu l olan çərçivənin tərəfinə təsir edən amper qüvvəsi aşağıdakılara bərabərdir:

F1 = IlB (B l ).

Eyni qüvvə l uzunluğunun digər tərəfinə də təsir edir. Nəticə “bir neçə qüvvə” və ya “fırlanma momenti”dir.

M = F1 h = IlB bsinα,

burada qol h = bsinα. lb = S çərçivənin sahəsi olduğundan, yaza bilərik

M = IBS sinα = Pm sinα.

Maqnit induksiyası üçün ifadəni burada yazdıq:

burada M qüvvənin fırlanma anı, P maqnit momentidir.

Maqnit induksiyasının fiziki mənası B maqnit sahəsinin axdığı vahid uzunluqlu keçiriciyə təsir edən qüvvəyə ədədi olaraq bərabər olan kəmiyyətdir.

vahid cərəyan. B = I F l ; İnduksiya ölçüsü [B] = A N m. .

Beləliklə, bu fırlanma momentinin təsiri altında çərçivə elə fırlanacaq ki, n r || B. Uzunluğu b olan tərəflər də Amper qüvvəsi F 2 tərəfindən təsirlənir - çərçivəni uzadır və s.

qüvvələr bərabər böyüklükdə və əks istiqamətdə olduğundan çərçivə hərəkət etmir, bu halda M = 0, sabit tarazlıq vəziyyəti.

n və B antiparalel olduqda, M = 0 (qol sıfır olduğundan), bu qeyri-sabit tarazlıq vəziyyətidir. Çərçivə kiçilir və bir az hərəkət edərsə, dərhal görünür

fırlanma momenti elə çevirin ki, n r || B (Şəkil 10.4).

Qeyri-homogen bir sahədə çərçivə fırlanacaq və daha güclü bir sahəyə uzanacaq.

10.4. Maqnit kəmiyyətlərinin ölçü vahidləri.

Təxmin etdiyiniz kimi, cərəyan vahidini - Amperi təyin etmək üçün Amper qanunu istifadə olunur.

Beləliklə, Amper, sonsuz uzunluqlu və əhəmiyyətsiz dərəcədə kiçik kəsikli iki paralel düz keçiricidən keçən, bir metr məsafədə, digərindən vakuumda yerləşən sabit böyüklükdə bir cərəyandır.

bu keçiricilər arasında 2 10 − 7 N m qüvvəyə səbəb olur.

I1 I2

burada dl = 1 m; b = 1 m; I1

I2 = 1 A;

2 10− 7

Buradan µ 0 ölçüsünü və qiymətini təyin edək:

SI-də: 2·10

µ0 = 4π·10

və ya µ0 = 4π·10

–7 Gn

GHS-də: µ 0 = 1

Bio-Savara-Laplas,

düzxətli

cərəyan keçirici

µ0 I

Maqnit sahəsinin induksiyasının ölçüsünü tapa bilərsiniz:

4 πb

1 T

Bir Tesla 1 T = 104 Gauss.

Gauss Qauss vahidlər sistemində (GUS) ölçü vahididir.

1 T (bir tesla vahid maqnit sahəsinin maqnit induksiyasına bərabərdir) 1 Nm fırlanma anı 1 A m2 maqnit momenti olan bir cərəyanla düz dövrəyə təsir edir.

B ölçü vahidi çoxlu ixtiraları olan serb alimi Nikola Teslanın (1856 - 1943) şərəfinə adlandırılıb.

Başqa bir tərif: 1 T, sahənin istiqamətinə perpendikulyar olan 1 m2 sahədən keçən maqnit axınının 1 Wb olduğu maqnit induksiyasına bərabərdir.

Maqnit axınının ölçü vahidi Wb, adını Halle, Göttingem və Leypsiq universitetlərinin professoru, alman fiziki Vilhelm Veberin (1804 - 1891) şərəfinə almışdır.

Artıq dediyimiz kimi, maqnit axını Ф, səthdən S - maqnit sahəsinin xüsusiyyətlərindən biri (Şəkil 10.5)