Tema: Turaqli elektr maydaninda hàreketleniwshi zaryaddiñ traektоriyasi Jobasi: Kirisiw

Ayırım toq elementiniń magnit maydanı. Elektrostatikadag’ı sıyaqlı superpozitsiya printsipin paydalanımız hám tájiriybeniń juwmaqlarına súyenemiz. Bul printsip boyınsha hár bir kozg’alıwshı zaryadtıń magnit maydanı vektorday bolıp qosıladı, hár bir zaryad maydandı basqa zaryadlardan g’árezsiz qozıradı (basqa zaryadlardıń bar yaki joqlıg’ınan g’árezsiz).

(122)-ańlatpanı eske túsiremiz. Eger sol ańlatpanı paydalansaq, onda toqtıń kólemlik elementi ushın superpozitsiya printsipi mına ańlatpag’a alıp keledi:

𝑑𝐵 = ¹
𝑐
^[j 𝑟^] _𝑑𝑉. (129)
_𝑟3

Tap usı sıyaqlı toqtıń sızıqlı elementi ushın mına ańlatpanı alamız:

𝑑𝐵 = ^J
𝑐
^[𝑑𝑙 𝑟^]_. (130)
_𝑟3

Bul formulalar Bio hám Savara nızamların ańg’artadı (Bio 1774-jılı tuwılıp, 1862-jılı qaytıs bolg’an, al Savara bolsa 1791-jılı tuwılıp, 1841-jılı qaytıs bolg’an). Tolıq maydan (129)- hám (130)- ańlatpalardı barlıq toqlar boyınsha integrallaw arqalı alınadı, yag’nıy:

_{𝐵 =} 1 _∫ ^[j𝑟^] _𝑑𝑉 (131)

𝑐 𝑟³

yamasa

_{𝐵 = ∮} J [𝑑𝑙 𝑟]_{. (132)}

𝑐 𝑟³

Bul ańlatpalardıń ekewi de tek turaqlı toqlar ushın durıs. Al turaqlı toqlar bolsa barlıq waqıtta da tuyıqlang’an. Eger (130)-ańlatpanıń oń tárepine ıqtıyarlı túrdegi qosındını qosqanda barlıq baqlanatug’ın shamalar ózgermegen bolar edi. Sebebi qálegen tuyıq kontur boyınsha alıng’an integral nolge teń bolıp shıg’a bergen bolar edi. Sonlıqtan turaqlı toqlar haqqındag’ı tálimattıń sheklerinde (131)- hám (132)- túrdegi Bio hám Savaranıń elementar nızamın tájiriybede sınap kóriw printsipiallıq jaqtan múmkin bolmag’an bolar edi. Sebebi turaqlı toqlardıń ayırım elementlerin izolyatsiyalaw (toq elementlerin bólip alıw) hám olar ústinen eksperimentler ótkeriw pútkilley múmkin emes. Usıg’an baylanıslı turaqlı toqlardıń magnit maydanı haqqındag’ı tálimattıń tiykarına biz qozgalıwshı zaryadtıń payda etken maydanın anıqlawshı nızamdı jatqaramız. Qozgalıwshı zaryadtıń maydanın tájiriybede barlıq waqıtta ólshew printsipiallıq jaqtan múmkin. Uzın, tuwrı sızıqlı ótkizgishtiń magnit maydanı. Dáslep júdá uzın bolg’an hám 𝐼 tog’ı ótip turg’an ótkizgishti qaraymız. Ótkizgishti toq deregi menen tutastırıwshı ótkizgishler bir birinen alısta tur dep esaplanadı. Bunday jag’dayda tuwrı sızıqlı ótkizgishti sheksiz uzın ótkizgish dep qaraw múmkin.

J 𝑑𝑙 toq elementiniń magnit maydanı

50. 
    súwret.
    

Tuwrı sızıqlı sheksiz uzın toqtıń magnit maydanın esaplawg’a arnalg’an súwret.

𝑑𝐵 = ^J
𝑐𝑟^3
[𝑑𝑙 𝑟^] = ^J
𝑐𝑟³

[𝑑𝑙_^

𝑟]

formulası járdeminde esaplanadı. Bul ańlatpada 𝑑𝑙_^ arqalı 𝑑𝑙 diń 𝑟 ge perpendikulyar bolg’an qurawshısı belgilengen. Magnit kúsh sızıqları orayı ótkizgishtiń orayında jaylasqan sheńberler bolıp tabıladı. Skalyar formada jokarıdag’ı ańlatpanı bılayınsha kóshirip jazamız:

𝑑𝐵 = ^J
𝑐𝑟²

𝑑𝑙_^

₌ J
𝑐𝑟

𝑑𝛼.

Bul ańlatpada 𝑑𝛼 arqalı baqlaw noqatınan 𝑑𝑙 vektorı kórinetug’ın múyesh (50-súwrette kórsetilgen). Ótkizgishke shekemgi qashıqlıqtı 𝑅 = 𝑟 𝑐o𝑠𝛼 arqalı belgilep

𝑑𝐵 = J 𝑐o𝑠𝛼 𝑑𝛼/⁽𝑐𝑅⁾

ańlatpasın alamız. Bul ańlatpanı 𝛼 = −𝜋/2 den 𝛼 = +𝜋/2 ge shekem integrallaw biz izlep atırg’an nátiyjeni beredi:


_{𝐵 =} ^2J _. (133)
𝑐

Tájiriybede 𝐹 tiń shamasın ólshep elektrodinamikalıq turaqlı 𝑐 nıń san mánisin esaplaw múmkin. Birinshi ret baskasharaq jollar menen bunday ólshewler hám esaplawlar Vilgelm Veber (1804-1891) hám Rudolf Kolraush (1809-1858) tárepnen 1856-jılı ámelge asırıldı hám tań qalarlıqtay nátiyjelerdi aldı. Olar ótkergen tájiriybeleriniń dálligi sheklerinde 𝑐 nıń san mánisiniń jaqtılıqtıń vakuumdag’ı tezligine teń ekenligin taptı. Bunnan keyingi ótkerilgen tájiriybelerdiń nátiyjeleri de 𝑐 nıń jaqtılıqtıń vakuumdegi tezligine teń ekenligin tastıyıqladı. Solay etip elektrodinamikalıq turaqlı menen jaqtılıqtıń vakuumdegi tezligi bir fizikalıq turaqlı bolıp shıqtı. Maksveldiń teoriyalıq izertlewleri bul fundamentallıq nátiyjeniń jaqtılıqtıń elektromagnitlik tábiyatınıń ańlatılıwı ekenligin kórsetti.