Xii bob. Magnit maydon
harakati tokning yo‘nalishi bilan mos kelsa, parma dastasining
Download 308.04 Kb. Pdf ko'rish
|
harakati tokning yo‘nalishi bilan mos kelsa, parma dastasining aylanma harakati magnit induksiya vektorining yo‘nalishini ko‘rsa- tadi. Magnit induksiya vektori uchun superpozitsiya prinsiði. Elektr maydon uchun bajarilgani kabi, magnit maydon uchun ham superpozitsiya prinsiði o‘rinlidir. Bir qancha toklar hosil qilgan
1 2 1 ...
, n i n i B B B B B = = = + + + å r r r r r
(79.2) bu yerda n — toklar soni. Bio — Savar — Laplas qonuni va superpozitsiya prinsiði ba’zi maydonlarni oson hisoblash imkonini beradi. Aylanma tokning magnit maydoni. Bio — Savar — Laplas qonu- nidan foydalanib, r radiusli, I —tok oqayotgan aylanma o‘tkaz- gichning markazidagi (ya’ni 0 nuqtadagi) magnit maydon induk- siyasini topaylik. Buning uchun o‘tkazgichni n ta Dl qismchalarga bo‘lib chiqamiz. Dl — r dan juda kichik bo‘lishi kerak. Bio — Savar — Laplas qonuniga muvofiq, Dl i ning 0 nuqtada hosil qilgan magnit maydon induksiyasi 0 2 sin . 4 i i r I B l a m m × D = ×D p (79.3)
293 143- rasmdan ko‘rinib turibdiki, radius- vektor r
va tok yo‘nalishi orasidagi burchak p a = . 2 Demak, p a = = 2 sin sin
1. 0 nuqtadagi to‘la induksiyani topish uchun barcha tok elementlari (qismlari) hosil qilgan induksiyalarning superpozitsiyasini topamiz: 1 1 0 0 2 2 4 4 . i i n n i i I I r r B l l = = m m m m
p p = D = D å å 143- rasm. Agar barcha Dl i larni qo‘shib chiqsak, aylananing uzunligi chiqishini e’tiborga olsak: = D = p å 1 2 . n i i l r Magnit maydon induksiyasi: m m = 0 2 .
r B
(79.4)
Induksiya vektorining yo‘nalishi esa parma qoidasiga muvofiq aniqlanadi. Agar parma dastasining harakati tok yo‘nalishi bilan
o‘tkazgichdan tok oqqanda undan R masofada bo‘lgan nuqtadagi magnit maydon induksiyasi: 0 2 . I R B m m
p =
(79.5) Solenoid yoki toroidning magnit maydoni. Cheksiz uzun sole- noid yoki toroiddan tok oqqanda uning ichidagi magnit maydon induksiyasi:
= m m
0 ,
(79.6) bu yerda n — solenoid yoki toroidning birlik uzunligiga to‘g‘ri keluvchi o‘ramlar soni.
294 Sinov savollari 1. Bio—Savar—Laplas qonuni. 2. Bio—Savar—Laplas qonuni nimani aniqlashga imkon beradi? 3. Magnit induksiya vektorining yo‘nalishi qanday aniqlanadi? 4. Magnit induksiya vektori uchun superpozitsiya prinsiði. 5. Aylanma tokning markazidagi magnit maydon induksiyasi. 6. Induksiya vektorining yo‘nalishi uchun parma qoidasi. 7. Òo‘g‘ri o‘t- kazgichning magnit maydon induksiyasi. 8. Solenoid yoki toroidning magnit maydon induksiyasi. 80- §. Amper qonuni À. Àmper (1775—1836) M a z m u n i : Amper qonuni; magnit induksiyasining birligi; chap qo‘l qoidasi.
judligini namoyon etishning usullaridan biri uning tokli o‘tkazgichga ta’siridir. 1820- yilda A. Amper magnit maydonidagi tokli o‘tkaz- gichga ta’sir kuchini aniqlovchi qonunni yaratdi.
= × × × D sin ,
a
(80.1) bu yerda a — o‘tkazgichdagi tok va r  vektor yo‘nalishlari orasidagi burchak.
= , sin 2 1 bo‘lganda kuch o‘zining eng katta qiymatiga erishadi. Agar o‘tkazgich magnit induksiya chiziqlari bo‘ylab joy- lashgan bo‘lsa, a = 0, sina = 0 va ta’sir kuchi ham nolga teng bo‘ladi.
induksiyasi B ning birligini ham aniqlash mumkin. Buning uchun 295 I tok oqayotgan Dl o‘tkazgich elementi magnit maydon yo‘nalishiga perpendikular yo‘nalgan bo‘lsin.
(80.2)
bundan esa D = 1 F I l B
(80.3)
[ ]
[ ] [ ][ ]
× × = = = = 1N 1A 1m
A m N 1 1Т. F I l B 1 Ò — shunday bir jinsli magnit maydonning induksiyasiki, maydon yo‘nalishiga perpendikular joylashgan va 1 A tok oqayotgan o‘tkazgichning har bir metriga 1 N kuch ta’sir etadi. Chap qo‘l qoidasi. Magnit maydonda joylashtirilgan tokli o‘t- kazgichga ta’sir etuvchi kuchning yo‘nalishini aniqlash uchun chap qo‘l qoidasidan foydalaniladi:
Bu kuch doimo o‘tkazgich yotgan tekislik va r
vektorga perpendikular bo‘ladi. O‘tkazgichning istalgan Dl
elementiga ta’sir etadigan kuchning moduli va yo‘nalishini bilgan holda, superpozitsiya prinsiðiga asosan, o‘tkazgichga ta’sir etadigan to‘la kuchni topish mumkin.
1. Amper qonuni nima haqida? 2. Amper qonuni. 3. Agar o‘tkazgich magnit induksiya chiziqlari bo‘ylab joylashgan bo‘lsa, ta’sir kuchi nimaga teng bo‘ladi? 4. SI da magnit induksiyasining birligi va u qan- day induksiya? 5. Chap qo‘l qoidasi nimani aniqlashga imkon beradi? 6. Chap qo‘l qoidasi. 7. Òokli o‘tkazgichga ta’sir kuchi o‘tkazgich yotgan tekislikka va induksiya vektoriga nisbatan qanday yo‘nalgan?
296 81- §. Parallel toklarning o‘zaro ta’siri M a z m u n i : tokli o‘tkazgichning ta’siri; parallel toklarning o‘zaro ta’siri; tok kuchining birligi; magnit doimiysi.
o‘zaro ta’sir kuchini aniqlashda ham qo‘llash mumkin. Bir jinsli, izotrop, magnit singdiruvchanligi m bo‘lgan muhitda bir-biridan d masofada ikkita parallel to‘g‘ri o‘tkazgichlar 1 va 2 joylashgan. Ulardan bir xil yo‘nalishda I 1 va I 2 toklar oqayotgan bo‘lsin (145- rasm). I 1 tok oqayotgan birinchi o‘tkazgich o‘z atrofida magnit maydoni hosil qiladi va bu magnit maydoni I 2 tok oqayotgan ikkinchi o‘tkazgichga ta’sir ko‘rsatadi. Ikkinchi o‘tkazgichdan ixtiyoriy Dl i elementni ajratamiz. Unga Amper kuchi ta’sir qiladi. D = ×
a 1 1 sin , i i F B I l
(81.1) Bu yerda
m m p = 0 1 1 2 I d B
(81.2) birinchi o‘tkazgich hosil qiladigan magnit maydon induksiyasi. r  1 vektor I 2 tokli o‘tkazgichga perpendikular bo‘lganidan p a = 2 , sina = 1. Unda (81.2) ni hisobga olib, (81.1) ni qayta yozamiz: m m
p D = D 0 1 2 2
i I d F I l .
(81.3) 145- rasm. Birinchi o‘tkazgich tomonidan ik- kinchi o‘tkazgichga ko‘rsatiladigan F 21 kuchni topish uchun superpozitsiya prinsiðiga asosan DF i larni qo‘shib chiqishimiz kerak: 1 1 0 1 2
0 1 2
21 2 2 n n i i i i I I I I d d F F l l = = m m m m
p p = D = D =
× å å . Bu yerda 1
= D = å ekanligi e’ti- borga olingan. Shunday qilib, birinchi tokli o‘tkazgichning ikkinchi tokli o‘t- kazgichga ta’sir kuchi
297 0 1 2 21 2
d F l m m
p = × (81.4) kabi aniqlanar ekan. Parallel toklarning o‘zaro ta’siri. Endi teskari hol, birinchi o‘tkazgich ikkinchisi hosil qilgan magnit maydonda turgan holni qaraylik. Xuddi yuqoridagidek hisoblardan keyin ikkinchi o‘tkaz- gichning birinchi o‘tkazgichga ta’sir kuchini topamiz: 0 1 2
12 2 . I I d F l m m
p = × (81.5) (81.4) va (81.5) larni solishtirib, ta’sir kuchlarining kattaliklari teng, yo‘nalishlari esa qarama-qarshi ekanligini ko‘ramiz. Demak, parallel o‘tkazgichlardan bir tomonga tok oqqanda ularning har biriga ikkinchisi hosil qilgan magnit maydoni tomonidan kattaligi quyidagiga teng bo‘lgan kuch ta’sir etadi: 0 1 2
12 2 . I I d F l m m
p = × (81.6) Parallel toklarning ta’sir kuchi o‘tkazgichlardan oqayotgan tok kuchlarining ko‘paytmasiga to‘g‘ri, oralaridagi masofaga teskari proporsionaldir. Òok kuchining birligi. SI dagi asosiy birliklardan biri — amper (A), tokli o‘tkazgichlarning magnit ta’siriga asosan aniqlangan va fransuz fizigi A.Amper sharafiga shunday nomlangan.
0 ning qiymatini topish uchun (81.6) — ifodaning ko‘rinishini quyidagicha o‘zgartiramiz va bunda o‘tkazgichlar bo‘shliqda (m = 1) deb hisoblaymiz: 0 1 2
2 .
F I I l æ ö æ ö m = p × ç ÷ ç ÷ è ø
è ø
(81.7) Agar I 1 = I 2 = 1A, d = 1m, 7 N
2 10 F l - æ ö= × ç ÷ è ø
larni (81.7) ga qo‘ysak,
7 7 7 0 2 2 1m N N H m m 1A A 2 2 10 4 10
4 10 - - - æ ö m = p × ×
= p × = p ×
ç ÷ è ø ni hosil qilamiz. Bu yerda genri (H) — induktivlikning birligi. 298 Sinov savollari 1. Òokli o‘tkazgichning boshqa tokli o‘tkazgich elementiga ta’sir kuchi. 2. Parallel toklarning o‘zaro ta’sir kuchi. 3. SI da tok kuchining birligi nima? 4. 1A qanday tokning kuchi? 5. Magnit doimiysining qiymati.
M a z m u n i : magnit oqimi; magnit oqimining ishorasi; mag- nit oqimining birligi.
r
bo‘lgan, bir jinsli magnit maydonida turgan DS yuzali yassi sirtni ko‘raylik. DS sirt orqali magnit maydon induksiya vektorining oqimi (magnit oqimi) deb B n ning (magnit induksiya vektorining sirt normaliga proyeksiyasining) sirt yuzasi ko‘paytmasiga teng bo‘lgan fizik kattalikka aytiladi: cos ,
n B S B S DF =
×D = ×D × a bu yerda a — sirt normali r n ning yo‘nalishi va induksiya vektori r
orasidagi burchak (146-rasm). B n = B · cos a skalar kattalik bo‘lganidan magnit oqimi ham skalar kattalikdir. Umuman olganda, biror sirt orqali magnit oqimi, shu sirt orqali o‘tgan magnit induksiya chiziqlarining sonini xarak- terlaydi.
qilishiga qarab, magnit oqimi musbat (Ô > 0) yoki manfiy (Ô < 0) bo‘lishi mumkin. cos a ning qiymati esa normalning musbat yo‘nalishi qanday tanlanishiga bog‘liq bo‘ladi. Normalning musbat yo‘nalishi esa qaralayotgan konturdan oqayotgan tokning yo‘nalishiga bog‘liq
bo‘lib, o‘ng parma qoidasiga muvo- fiq aniqlanadi. Yopiq sirt orqali oqib o‘uvchi magnit oqimi nolga teng, chunki unga kiradigan va undan chiqadigan kuch chiziqlarining soni teng.
nit oqimining SI dagi birligi — veber (Wb) nemis fizigi V. Veber (1804— 1891) sharafiga shunday nomlangan. 299 1 Wb — 1 Ò induksiyali, bir jinsli magnit maydon kuch chiziqlariga perpendikular joylashtirilgan 1m 2 yuzali sirtdan o‘ta- digan oqimdir. Sinov savollari 1. Magnit oqimi deb qanday kattalikka aytiladi? 2. Magnit oqimi qanday kattalik, skalarmi yoki vektormi? 3. Magnit oqimining induksiya chiziqlariga aloqasi bormi? 4. Magnit oqimining ishorasi qanday aniq- lanadi? 5. Yopiq sirt orqali oqib o‘tuvchi magnit oqimi nimaga teng? 6. Magnit oqimining SI dagi birligi va u qanday oqim? 83- §. Òokli o‘tkazgichni magnit maydonda ko‘chi- rishda bajarilgan ish. Elektr o‘lchov asboblarining ish prinsiði M a z m u n i : tokli o‘tkazgichni magnit maydonda ko‘chirishda bajarilgan ish; ishning magnit oqimi o‘zgarishiga bog‘liqligi. Magnit maydonidagi tokli o‘tkazgichga amper qonuni bilan aniqlanuvchi kuch ta’sir qiladi. Bu kuchning ishini hisoblash uchun 147-rasmdagidek zanjir tuzamiz va Amper kuchi ta’sirida qo‘zg‘alishi mumkin bo‘lishi uchun bir tomonini mahkamlamay, ilgakcha orqali ulaymiz. Agar ushbu sistemani induksiyasi rasm tekisligiga perpendikular yo‘nalgan bir jinsli magnit maydonda joylashtirsak, o‘tkazgich harakatlana boshlaydi. O‘tkazgichga ta’sir etadigan kuchning katta- ligi Amper qonuniga, yo‘nalishi esa chap qo‘l qoidasiga muvofiq aniqlanadi. 2 p a= bo‘lganligi uchun sina = 1 va Amper kuchi = × × l F B I (83.1)
ko‘rinishga ega bo‘ladi. 147- rasm. O‘tkazgich F kuch ta’sirida 1 holatdan 2 holatga Dx ga ko‘chsin. Bunda quyidagicha mexanik ish baja- riladi, ya’ni: . D = × D = × × × D
l A F x B I x (83.2)
Bu ifodadagi l · Dx = S o‘t- kazgich harakatlanganda qamrab ola- digan yuza. Unda (83.1) ga asosan: Ф.
D = × ×D = ×D
(83.3) 300 Òokli o‘tkazgichni magnit maydonda ko‘chirishda Amper kuch- larining bajargan ishi, tok kuchining o‘tkazgich harakatlanganda qamrab oladigan sirt orqali magnit oqimiga ko‘paytmasiga teng. DÔ o‘tkazgich harakatlanganda kesib o‘tadigan magnit induk- siya chiziqlari sonini xarakterlagani sababli, chiziqli o‘tkazgich bir necha bor ko‘chganda ishni hisoblash uchun o‘tkazgich kesib o‘tgan magnit kuch chiziqlarining yig‘indisini olish kerak. Elektr o‘lchov asboblarining ish prinsiði. Tokli o‘tkazgichlar, tokli o‘tkazgich va doimiy magnetiklar orasida o‘zaro ta’sir ku- chining mavjudligi tok kuchini o‘lchash imkonini beradi. Sunday o‘zaro ta’sirlarga asoslangan elektr o‘lchov asboblari quyidagi uch turga ajratiladi: 1) magnitoelektrik—doimiy magnitlar bilan tokli o‘tkazgich- larning o‘zaro ta‘siriga asoslangan; 2) elektromagnit—ferromagnitdan yasalgan o‘zakning tokli g‘altak ichiga tortilishiga asoslangan; 3) elektrodinamik—tokli g‘altaklarning o‘zaro ta’siriga asoslangan. Sinov savollari 1. O‘tkazgichning ko‘chishini kuzatish uchun qanday zanjirdan foydalanish mumkin? 2. Induksiya vektori va tok kuchining yo‘nalishi o‘zaro perpendikular bo‘lsa, Amper kuchi nimaga teng bo‘ladi? 3. O‘t- kazgichni ko‘chirishda bajarilgan mexanik ish nimaga teng? 4. Òokli o‘t- kazgichni magnit maydonida ko‘chirishda Amper kuchining ishi. 5. Bu kuch o‘tkazgich kesib o‘tadigan magnit oqimiga bog‘liqmi? 6. Elektr o‘lchov asboblarining ish prinsiði nimaga asoslangan? 7. Elektr o‘lchov asboblarining turlari.
M a z m u n i : Lorens kuchi; Lorens kuchining ta’siri va yo‘na- lishi.
Download 308.04 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling