5. Maqnit sahəsi. Maqnit sahəsinin induksiyası. Elektromaqnit induksiyası

Sükunətdə olan yüklər elektrik qüvvələri ilə bir – birinə təsir edir. Hərəkət edən yüklər arasında isə bundan əlavə maqnit qüvvələri mövcuddur. İki elastiki naqili bir – birinə paralel olaraq şaquli istiqamətində asaq və onlardan cərəyan buraxaq. Naqillərdən axan cərəyanlar eyni istiqamətdə olduqda onlar arasında cəzbetmə qüvvələri, əks istiqamətli olduqda isə dəfetmə qüvvələri meydana çıxır. Cərəyanlı naqillər arasındakı təsir maqnit qarşılıqlı təsir adlanır. Bu təsir maqnit sahəsinin varlığı ilə izah olunur: Hər bir cərayanlı naqilin ətrafında maqnit sahəsi yaranır və bir naqilin maqnit sahəsi digər cərayanlı naqilə təsir edir.

Maqnit sahəsinin əsas xarakteristikası maqnit induksiya vektorudur. Maqnit induksiya vektorunun istiqaməti burğu qaydası ilə təyin edilir: Burğunun irəliləmə hərəkəti naqildən axan cərayanın istiqamətindədirsə, burğu dəsətəyin fırlanma istiqaməti maqnit induksiyası vektoru ilə üst – üstə düşür. Maqnit induksiyası xətləri elə xətlərə deyilir ki, onlara çəkilən toxunan sahənin verilmiş nöqtəsində vektorunun istiqamətində olsun. Maqnit induksiyası xətləri qapalı xətlər olub, başlanğıcı və sonu yoxdur. Belə sahəyə burulğanlı sahə deyilir. Maqnit sahəsinin mənbəyi yoxdur, yəni təbiətdə elektrik yüklərinə oxşar maqnit yükləri mövcud deyildir.

Maqnit induksiyası vektorunun modulu

burada - cərayanlı naqilə maqnit sahəsi tərəfindən təsir edən maksimal qüvvənin modulu, - cərəyan şiddəti, -naqilin aktiv uzunluğudur. BS-də maqnit induksiyası vektorunun vahidi mesladır, .

Cərəyanlı naqilə maqnit sahəsində təsir edən qüvvə – Amper qüvvəsi

,

burada - naqilin istiqaməti ilə maqnit induksiyası vektoru arasındakı bucaqdır. Amper qüvvəsinin istiqaməti “Sol əl qaydası” ilə təyin edilir. Sol əl elə tutulur ki, maqnit induksiyası vektorunun naqilə perpendikulyar toplananı ovuca daxil olsun, dörd barmaq cərayanın istiqamətini göstərsin, onda açılmış baş barmaq Amper qüvvəsini istiqamətini göstərəcəkdir.

Maqnit sahəsində hərəkət edən yüklü zərrəciyə təsir edən qüvvənin, yəni Lorens qüvvəsinin modulu

burada – zərrəciyin yükü, - onun sürəti, - zərrəciyin sürəti ilə vektoru arasındakı bucaqdır. Lorens qüvvəsinin də istiqaməti “Sol əl qaydası” ilə təyin edilir. Lorens qüvvəsi zərrəciyin sürətinə perpendikulyar olduğundan iş görmür.

Yüklü zərrəciyin sürəti vektoruna paralel olduqda və zərrəcik sahədə düzxətli bərabərsürətli hərəkət edir. olduqda isə Lorens qüvvəsi zərrəciyi çevrə üzrə hərəkət etdirir. Çevrənin radiusu

.

Zərrəciyin fırlanma periodu

,

fırlanma tezliyi isə

.

Mühitin maqnit nüfuzluğu

,

burada - bircins mühitdə və vakuumda maqnit induksiyası vektorlarının modullarıdır, -nun vahidi yoxdur. Ferromaqnitlər üçün -dir. Hər bir ferromaqnitə xas olan elə bir temperatur vardır ki, həmin temperaturdan yuxarıda onun ferromaqnit xassəsi yox olur. Bu temperatur Küri temperaturu adlanır.

Maqnit induksiyası vektorunun modulunun səthin sahəsinə və qüvvə xətləri ilə səthin normalı arasındakı bucağının kosinusu hasilinə bərabər olan kəmiyyətə maqnit seli deyilir:

BS-də maqnit sahəsinin selinin vahidi veberdir, .

Elektromaqnit induksiyası hadisəsi 1831-ci ildə Faradey kəşf etmişdir. Qapalı keçirici konturla hüdudlanmış səthdən keçən maqnit selinin bütün dəyişmələrində bu konturda əmələ gələn elektrik cərayanı induksiya cərəyanı adlanır.

Tutaq ki, anında konturdan keçən maqnit seli anında isə -dır. zaman müddətində maqnit selinin dəyişməsinin bu dəyişməyə sərf olunan zamana nisbəti ilə xarakterizə olunan kəmiyyətə maqnit selinin dəyişmə sürəti deyildir: . BS-də maqnit selinin dəyişmə sürətinin vahidi -dır.

Konturda yaranan EHQ əks işarə ilə konturla hüdudlanmış səthdən keçən maqnit selinin dəyişmə sürətinə bərabərdir:

və ya

burada - maqnit selinin zamana görə törəməsidir.

Maqnit seli kəmiyyətlərindən biri hesabına dəyişə bilər:

müqavimətli konturda yaranan induksiya cərəyanın şiddəti

.

Naqilin en kəsiyindən müddətində keçən yükün miqdarı

.

Lens qaydası induksiya cərəyanın istiqamətini təyin edir. İnduksiya cərəyanı həmişə elə istiqamətdə yönəlir ki, onun maqnit sahəsi bu cərəyanın yaranmasına səbəb olan maqnit selinin dəyişməsinə əks təsir göstərir. uzunluqlu naqil bircins maqnit sahəsində sürəti ilə hərəkət etdikdə onda yaranan induksiya EHQ

burada - maqnit qüvvə xətləri ilə naqilin hərəkət istiqaməti arasındakı bucaqdır.

Cərəyanlı konturun yaratdığı maqnit seli

,

burada – konturun induktivliyidir. BS-də -in vahidi henridir, .

Sarğacda yaranan öz-özünə induksiya EHQ ondan axan cərəyanın dəyişmə sürəti ilə düz mütənasibdir:

və ya

burada– cərəyan şiddətinin zamana görə törəməsidir. İnduktivlik ədədi qiymətcə konturdakı cərəyanın dəyişmə sürəti olduqda yaranan öz-özünə induksiya EHQ-nə bərabərdir.

Maqnit sahəsinin enerjisi