1- ma’ruza kirish
Elektr energiyaning boshqa turdagi energiyaga o’zgarishining umumiy
Download 1.47 Mb. Pdf ko'rish
|
18-Ma'ruza
|
2.2.Elektr energiyaning boshqa turdagi energiyaga o’zgarishining umumiy
qonunlari. Elektr magnit maydonning xususiyatlari. Tajribalardan ma‘lumki, tinch turgan zaryad o‘z atrofida elektr maydon yaratadi, harakatlanuvchi zaryad (tok) atrofida esa elektr maydon bilan birga, magnit maydon ham hosil bo‘ladi. SHuningdek, elektr maydonning vaqt o‘tishi bilan bo‘ladigan har qanday o‘zgarishi magnit maydon hosil bo‘lishi bilan birgalikda yuz beradi, magnit maydonning o‘zgarishi esa elektr maydonni yaratishi mumkin. O‘zgaruvchan elektr za magnit maydonlar birgalikda mavjud bo‘lib, yagona elektromagnit maydonni hosil ыiladi. Elektr va magnit maydonlar vaqtga bog‘liq ravishda o‘zgarmagandagina (elektrostatnka va magnitostatika) bir-biridan ajralgan holda mavjud bo‘lishi mumkin. Elektromagnit maydonga kiritilgan har qanday zaryadga maydon biror yo‘nalish bo‘yicha ta‘sir qiladi: elektr maydon qo‘zg‘almas zaryadga, magnit maydon esa harakatdagi zaryadga nisbatan bo‘ladigan ma‘lum yo‘nalishdagi ta‘siri orqali seziladi. SHunday qilib, elektromagnit maydon zaryad va toklar tomonidan yaratilib, u o‘ziga kiritilgan zaryad va toklarga ma‘lum yo‘nalishda bo‘ladigan ta‘siri orqali seziladi. SHuning uchun elektromagnit maydon ma‘lum yo‘nalishga ega bo‘lgan maydon vektorlari – elektr maydon kuchlanganligi E , elektr induktsiya vektori D , magnit maydon kuchlanganligi H , mapsht induktsiya vektori B lar bilan aniqlanadi. Bu vektorlar o‘zaro muhit xususiyatlarini hisobga oluvchi H B E D , (2.1) munosabatlar orqali bog‘langan. va lar muhitning dielektrik va magnit singdiruvchanligi deyiladi. Ularni quyidagi ko‘rinishda ham yozish mumkin: ' , ' 0 0 (2.2) 0 va 0 kattaliklar vakuumning dielektrik va magnit singdiruvchanligi bo‘lib, elektr va magnit doimiylar deb yuritiladi. ' va ' lar esa nisbiy dielektrik va magnit singdiruvchanliklar deyilib, ular o‘lchamsiz kattaliklardir. YUqorida yozilgan (5.1) munosabatlar asosan izotrop muhitlar uchun o‘rinlidir. Anizatrop muhitlarning xususiyatlari yo‘nalishga bog‘liqligidan ular uchun (5.1) bog‘lanishlar boshqacha yoziladi: , , 3 1 3 1 H B E D (2.3) 8 bunda , — ikkinchi rang simmegrik tenzorlar bo‘lib, dielektrik va magnit singdiruvchanlik tenzorlari deb yuritiladi. Absolyut Gauss sistemasida 1 , 1 0 0 bo‘lgani uchun (5.2) dan ' , ' kelib chiqadi. Demak, ular ma‘lum son qiymati bilangina xarakterlanadi (o‘lchamlikka ega emas). SHuning uchun absolyut Gauss sistemasida E va D (hamda H va D ) vektorlar bir xil o‘lchamlikka ega bo‘ladi, va lar esa o‘lchamsiz bo‘lib, vakuum uchun 1 , 1 bo‘ladi. Demak, vakuumdagi elektromagnit maydon E va H vektorlar bilan (muhitdagi maydon esa D va B vektorlar bilan) to‘liq aniqlanadi. Bu o‘z navbatida qator tenglama va formulalarning ma‘lum darajada soddalashishiga sabab bo‘ladi. Ammo Gauss sistemasidan foydalanilganda, ko‘pgina elektr kattaliklar amalda qo‘llanilmaydigan, hatto o‘z nomiga ham ega bo‘lmagan birliklarda ifodalanadi. Masalan, zaryad miqdori, tok kuchi, kuchlanishlarning absolyut Gauss sistemasidagi o‘lchamliklari mos holda g 1/2 sm 3/2 s -1 , g 1/2 sm 3/2 s -2 , g 1/2 sm 1/2 s -1 bo‘ladi. Amalda esa bu kattaliklar mos holda kulon (Kl), amper (A) va volt (V) da o‘lchanadi. SHuning uchun elektrodinamika formulalarini amalda qo‘llaniladigan birliklar sistemasida ifodalash maqsadga muvofiq deb topildi. Bunday sistema sifatida Xalqaro birliklar sistemasi (SI) qabul qilindi. Qo‘llanmada asosan SI dan foydalaniladi. Ayrim hollarda asosiy formulalarning Gauss sistemasidagi ko‘rinishi ham keltiriladi. Elektromagnit kattaliklariga nisbatan SI va asosiy birliklari metr (m), kilogramm (kg), sekund (s) va amper (A) bo‘lgan amaliy (MKSA) sistemasi bir xildir, SI da tok kuchining birligi vakuumda joylashgan ikkita cheksiz uzun parallel tokli o‘tkazgichlarning o‘zaro ta‘sir kuchini ifodalovchi l r I I F 2 1 0 2 (2.4) formula asosida kiritiladi. Bunda l – tokli o‘tkazgichlarning uzunligi, r – ular orasidagi masofa. Agar vakuumda joylashgan ikkita cheksiz uzun juda kichik ko‘ndalang kesimli va parallel tokli o‘tkazgichlarning uzunlik birliklari o‘zaro 1 m masofada м H / 10 2 7 kuch bilan ta‘sir qilishsa, bu o‘tkazgichlarning har biridan okayotgan o‘zgarmas tok kuchi 1 amper (A) deb qabul qilingan. Amperning ta‘rifini hisobga olib va (5.3) da H F 7 10 2 , A I I 1 2 1 , м l r 1 yesak, magnit doimiysi 0 uchun м Гн мA с В A H 7 7 2 7 0 10 4 10 4 10 4 (2.5) qiymat topiladi. Elektr doimiysi 0 ning qiymati esa nazariyadan kelib chikadigan 2 0 0 1 с (2.6) munosabatdan topilishi mumkin: 9 , 10 85 , 8 10 9 4 1 1 12 2 9 0 2 0 м Ф м H Кл с (2.7) s– elektrodinamik doimiysi deyilib, yorug‘likning vakuumdagi tezligiga teng. Genri (Gn) va farada (F) lar induktivlik va elektr sig‘imning SI dagi birliklari bo‘lib, ularning ta‘rifi keyingi paragraflarda beriladi. YUqorida aytilganlardan shu narsa ma‘lum bo‘ladiki, SI da va lar hatto vakuumda ham ma‘lum son qiymati va o‘lchov birligiga ega bo‘lar ekan. SHuning uchun SI da E va D vektorlar (shuningdek, H va B lar ham) har xil o‘lchamlik va son qiymati bilan xarakterlanadi. Demak, SI da elektromagnit maydon vakuumda ham, ixtiyoriy muhitda ham to‘rtta E , D , H , B vektorlar bilan aniqlanadi. Ular umumiy holda koordinata va vaqtning funktsiyalari bo‘ladi. va lar esa faqat koordinata funktsiyasi hisoblanadi. Nazorat savollari 1.Elektr magnit maydon deb nimaga aytiladi? 2.Magnit maydonning asosiy ko‘rsatkichlari nimalardan iborat? 3. Faradey effekti nima? 4.Qanday qurilmalar elektr magnit maydon ta‘sirida ishlaydi? 5. oʻta oʻtkazuvchi magnitlar nima? Download 1.47 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|