Vakuumda tokning magnit maydoni

Toklar magnit maydonini aniqlash usuli. Fazoning biror nuqtasidagi maydon kuchlanganligi H tok oqayotgan simlarning shakliga, tokning kuchiga, tekshirilayotgan nuqtaning shu simlarga nisbatan vaziyatiga bog’liq ekanligini biz yuqorida qayd qilib o’tgan edik. Tajribada magnit maydon kuchlanganligi H ning yo’nalishi va kattaligini r_m magnit oni ma’lum bo’lgan ramkaga ta’sir etayotgan kuchlar oni M orqali aniqlash mumkin.
Endi sodda misol sifatida to’g’ri va juda uzun simni tanlab olib, undan biror r masofada yotgan nuqtadagi maydon kuchlanganligi H ni aniqlashimiz mumkin.
Avvalo tajribada, ramka yordamida, H maydon kuchlanganligi, simdan oqayotgan I tok kuchi va simgacha bo’lgan r masofa orasidagi bog’lanishni topaylik. To’g’ri va uzun simda oqayotgan tok hosil qilingan magnit maydon bir jinsli emas, biroq ramkaning o’lchovlari r masofaga nisbatan kichik bo’lsa, u holda ramka turgan joydagi maydonni bir jinsli deyish mumkin.
To’g’ri uzun sim yonida ramka buriladi va ramkaga o’tkazilgan normal simning eng yaqin qismidan ramkaga o’tkazilgan to’g’ri chiziqqa perpendikulyar vaziyatni egallaydi.
I tok simda yuqoridan pastga qarab oqayotgan bo’lsa, ramkaga o’tkazilgan H normal musbat uchi bilan kitobxonga qaragan holda rasm tekisligiga perpendikulyar joylashadi. Ramkaga o’tkazilgan normalni r yo’nalish bo’ylab ushlab turish uchun (101b-rasm) ramkaga M on bilan ta’sir etib turish zarur.

101-rasm

Bu on yuqorida aytilganiga binoan maydon kuchlanganligi H ga mutanosib bo’ladi. Ramkaning r_m magnit onini o’zgartirmasdan kuchlar oni M ni o’lchasak, bu onning AB simdan oqayotgan I tok kuchiga mutanosib ekanligiga osongina ishonamiz. Bundan magnit maydonning H kuchlanganligi shu maydonni hosil qilayotgan tok kuchiga mutanosib degan xulosaga kelamiz, ya’ni

1.7.
Ikkinchidan, ramkani simdan turli r masofalarga joylashtirib, M on simgacha bo’lgan r masofaga teskari mutanosib ekanligini aniqlashimiz mumkin. Bundan H magnit maydon kuchlanganligi ham r masofaga teskari mutanosib ekanligi kelib chiqadi.
1.8.
Uzun to’g’ri tok manbai maydonning kuchlanganligi o’tkazgich bilan tekshirilayotgan nuqta orasidagi masofaga teskari mutanosib ekanligini 1820-yilda Bio va Savar aniqlagan edilar.
Biroq bu munosabat faqat uzun to’g’ri o’tkazgich bo’lgan xususiy hol uchun o’rinli xolos. Har bir alohida hol uchun magnit maydon kuchlanganligi bilan tok oqayotgan simlarning umumiy vaziyati orasidagi bog’lanish har xil bo’ladi. Birdan bir umumiy hol bu berilgan nuqtadagi H magnit maydon kuchlanganligining maydonni hosil qilgan I tok kuchiga mutanosibligidir.
Simdan oqayotgan tok hosil qilgan magnit maydonning H kuchlanganligi shu simning barcha ayrim qismlari ta’siridan tashkil topadi. Biz kuzatayotgan H kuchlanganlik ana shu elementar kuchlanganliklarning vektor yig’indisidan iborat bo’ladi.
Bu albatta, tokning elementar qismi bilan shu qism hosil qilayotgan magnit maydon kuchlanganligi orasidagi bog’lanish qonunini topishga intilishlarga sabab bo’ldi. Tajribada tokning alohida qismini hosil qila olmaganligimiz sababli, tok elementi hosil qilgan maydonni bevosita o’lchash mumkin emas. Faqat tokning barcha elementlari tomonidan fazoning biror nuqtasida hosil qilingan maydonning yig’indi kuchlanganligini o’lchash mumkin. Biroq Laplas tajribadan olingan ma’lumotlarni umumlashtirib, shunday elementar qonunni topdiki, bu qonunni ixtiyoriy shakldagi konturning elementar qismlariga nisbatan qo’llab har qanday hollarda ham maydonning yig’indi kuchlanganligi qiymatini hisoblash mumkin. Bu qonunga asoslanib topilgan natijalar tajribada o’lchanganiga mos keladi. Ana shu qonun