በክበብ ጅረት ዘንግ ላይ መግነጢሳዊ የመስክ ጥንካሬ (ምስል 6.17-1) በኮንዳክተር ኤለመንት የተፈጠረ መታወቂያ፣ እኩል ነው።

ምክንያቱም በዚህ ጉዳይ ላይ

ሩዝ. 6.17. መግነጢሳዊ መስክ በክብ የአሁኑ ዘንግ (ግራ) እና የኤሌክትሪክ መስክ በዲፖል ዘንግ (በስተቀኝ)

በመጠምዘዝ ላይ ሲዋሃዱ ቬክተሩ ሾጣጣውን ይገልፃል, በዚህም ምክንያት በዘንጉ ላይ ያለው የመስክ ክፍል ብቻ "ይተርፋል" 0z. ስለዚህ, ዋጋውን ማጠቃለል በቂ ነው

ውህደት

ውህደቱ በተለዋዋጭ ላይ የተመሰረተ አለመሆኑን ግምት ውስጥ በማስገባት ይከናወናል ኤል, ኤ

በዚህ መሠረት, ሙሉ በጥቅል ዘንግ ላይ መግነጢሳዊ ማነሳሳትእኩል ይሆናል

በተለይም በመጠምዘዣው መሃል ላይ ( ሸ= 0) መስክ እኩል ነው

ከጥቅሉ በጣም ርቀት ላይ ( ሸ >> አር) በአካፋው ውስጥ ባለው ራዲካል ስር ያለውን ክፍል ቸል ማለት እንችላለን. በውጤቱም እናገኛለን

እዚህ አገላለጹን ለመዞር መግነጢሳዊ አፍታ መጠን ተጠቅመናል። Р m, ከምርቱ ጋር እኩል ነው አይበእያንዳንዱ መዞሪያ ቦታ መግነጢሳዊ መስክ ከክብ ጅረት ጋር የቀኝ እጅ ስርዓት ይመሰርታል ፣ ስለሆነም (6.13) በቬክተር መልክ ሊፃፍ ይችላል።

ለማነፃፀር የኤሌትሪክ ዲፖል (ምስል 6.17-2) መስክን እናሰላለን. የኤሌክትሪክ መስኮች ከአዎንታዊ እና አሉታዊ ክፍያዎች እኩል ናቸው ፣

ስለዚህ የተገኘው መስክ ይሆናል

በረጅም ርቀት ( ሸ >> ኤል) ከዚህ አለን።

እዚህ በ (3.5) ውስጥ የተዋወቀውን የዲፖል የኤሌክትሪክ ቅጽበት ቬክተር ጽንሰ-ሀሳብ ተጠቀምን. መስክ ኢ ከዲፖል አፍታ ቬክተር ጋር ትይዩ፣ ስለዚህ (6.16) በቬክተር መልክ ሊፃፍ ይችላል።

ከ (6.14) ጋር ያለው ተመሳሳይነት ግልጽ ነው።

የኃይል መስመሮች ክብ መግነጢሳዊ መስክከአሁኑ ጋር በስእል ውስጥ ይታያሉ. 6.18. እና 6.19

ሩዝ. 6.18. ከሽቦው አጭር ርቀቶች ላይ የአሁኑ ጋር ክብ ክብ ጥቅልል ​​መግነጢሳዊ መስክ መስመሮች

ሩዝ. 6.19. በሲምሜትሪ ዘንግ አውሮፕላኑ ውስጥ ካለው የክብ ጥቅልል ​​መግነጢሳዊ መስክ መስመሮች ስርጭት።
የኩምቢው መግነጢሳዊ ጊዜ በዚህ ዘንግ ላይ ይመራል

በስእል. 6.20 ማግኔቲክ ፊልድ መስመሮችን ከአሁኑ ጋር በክብ ጥቅል ዙሪያ ለማጥናት ሙከራን ያቀርባል። ጥቅጥቅ ያለ የመዳብ መሪ የብረት መዝገቦች በሚፈስሱበት ገላጣ ሳህን ውስጥ ባሉ ቀዳዳዎች ውስጥ ይለፋሉ. የ 25 A ቀጥተኛ ፍሰትን ካበራ በኋላ እና በጠፍጣፋው ላይ መታ ካደረጉ በኋላ, መጋዝያው የመግነጢሳዊ መስክ መስመሮችን ቅርፅ የሚደግሙ ሰንሰለቶችን ይፈጥራል.

ዘንግው በጠፍጣፋው አውሮፕላን ውስጥ ላለው የኪይል ኃይል መግነጢሳዊ መስመሮች በጥቅሉ ውስጥ ተከማችተዋል። በሽቦዎቹ አቅራቢያ የቀለበት ቅርጽ አላቸው, እና ከኩምቢው በጣም ርቆ መስኩ በፍጥነት ይቀንሳል, ስለዚህም መሰንጠቂያው በተግባር ላይ ያተኮረ አይደለም.

ሩዝ. 6.20. ክብ ቅርጽ ባለው ጠምዛዛ ዙሪያ መግነጢሳዊ መስክ መስመሮችን ከአሁኑ ጋር ማየት

ምሳሌ 1.በሃይድሮጂን አቶም ውስጥ ያለ ኤሌክትሮን በራዲየስ ክበብ ውስጥ በፕሮቶን ዙሪያ ይንቀሳቀሳል ሀ ለ= 53 pm (ይህ ዋጋ ከኳንተም ሜካኒክስ ፈጣሪዎች አንዱ ከሆነው በኋላ የቦህር ራዲየስ ይባላል, እሱም የምሕዋር ራዲየስን በንድፈ ሀሳብ ለማስላት የመጀመሪያው ነው) (ምስል 6.21). ተመጣጣኝ ክብ የአሁኑን እና ማግኔቲክ ኢንዴክሽን ጥንካሬን ያግኙ ውስጥበክበቡ መሃል ላይ መስኮች.

ሩዝ. 6.21. ኤሌክትሮን በሃይድሮጂን አቶምእና B = 2.18 · 10 6 m / s. የሚንቀሳቀስ ክፍያ በመዞሪያው መሃል ላይ መግነጢሳዊ መስክ ይፈጥራል

ተመሳሳይ ውጤት በገለፃ (6.12) በመጠቀም በኮይል መሃል ላይ ባለው መስክ ከአሁኑ ጋር ሊገኝ ይችላል ፣ ይህም ጥንካሬ ከዚህ በላይ አገኘን ።

ምሳሌ 2. 10 ሴ.ሜ የሆነ ራዲየስ ያለው የቀለበት ቅርጽ ያለው ሉፕ 50 A ያለው ማለቂያ የሌለው ረጅም ቀጭን መሪ (ምስል 6.22)። በ loop መሃል ላይ መግነጢሳዊ ኢንዳክሽን ያግኙ።

ሩዝ. 6.22. ክብ ቅርጽ ያለው ክብ ቅርጽ ያለው ረጅም መሪ መግነጢሳዊ መስክ

መፍትሄ።በ loop መሃል ላይ ያለው መግነጢሳዊ መስክ ወሰን በሌለው ረዥም ቀጥ ያለ ሽቦ እና የቀለበት ጥቅል ይፈጠራል። ከቀጥታ ሽቦ ላይ ያለው መስክ በኦሪጅናል አቅጣጫ ወደ ስዕሉ አውሮፕላን "በእኛ" ይመራል, ዋጋው እኩል ነው ((6.9 ይመልከቱ))

የቀለበት ቅርጽ ባለው የመቆጣጠሪያው ክፍል የተፈጠረው መስክ ተመሳሳይ አቅጣጫ እና እኩል ነው (6.12 ይመልከቱ)

በጥቅሉ መሃል ላይ ያለው ጠቅላላ መስክ እኩል ይሆናል

ተጭማሪ መረጃ

http://n-t.ru/nl/fz/bohr.htm - ኒልስ ቦህር (1885-1962);

http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Science/broil/06.php - የቦህር የሃይድሮጂን አቶም ፅንሰ-ሀሳብ በሉዊ ደ ብሮግሊ መጽሐፍ “በፊዚክስ አብዮት”;

http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1922/bohr-bio.html - የኖቤል ሽልማቶች። የኖቤል ሽልማት በፊዚክስ 1922 ኒልስ ቦህር።

መግነጢሳዊነት

የመግነጢሳዊ መስክ ባህሪያት (ጥንካሬ, ማነሳሳት). የኃይል መስመሮች, ውጥረት እና መግነጢሳዊ ኢንዳክሽን ቀጥተኛ ወቅታዊ, በክብ የአሁኑ መሃል ላይ.

መግነጢሳዊ መስክ ማስገቢያ

መግነጢሳዊ ማስተዋወቅ- የቬክተር ብዛት፡ በእያንዳንዱ የሜዳ ላይ ነጥብ፣ መግነጢሳዊ ኢንዳክሽን ቬክተር በትኩረት ወደ መግነጢሳዊ የኃይል መስመሮች ይመራል።

የመግነጢሳዊ መስክ መኖሩ የሚታወቀው በአሁን ጊዜ በሚሸከሙ መቆጣጠሪያዎች ወይም ቋሚ ማግኔቶች ውስጥ በሚገቡት ኃይል ነው. "መግነጢሳዊ መስክ" የሚለው ስም በአሁኑ ጊዜ በተፈጠረ መስክ ተጽእኖ ስር ካለው መግነጢሳዊ መርፌ አቅጣጫ ጋር የተያያዘ ነው. ይህ ክስተት ለመጀመሪያ ጊዜ የተገኘው በዴንማርክ የፊዚክስ ሊቅ H. Oersted (1777-1851) ነው።

መግነጢሳዊ መስክን ሲያጠና ሁለት እውነታዎች ተመስርተዋል:

1. መግነጢሳዊ መስክ የሚሠራው በሚንቀሳቀሱ ክፍያዎች ላይ ብቻ ነው;

2. የሚንቀሳቀሱ ክፍያዎች, በተራው, መግነጢሳዊ መስክ ይፈጥራሉ.

ስለዚህ, መግነጢሳዊ መስክ በሁለቱም በሚንቀሳቀሱ እና በማይንቀሳቀሱ ክፍያዎች ላይ ከሚሠራው ኤሌክትሮስታቲክ መስክ ጋር በእጅጉ እንደሚለያይ እናያለን.

መግነጢሳዊ መስክ - በሚንቀሳቀሱ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች ላይ እና መግነጢሳዊ አፍታ ባላቸው አካላት ላይ የሚሠራ የኃይል መስክ።

ማንኛውም መግነጢሳዊ መስክከሌሎች አካላት ጋር በሚገናኝበት ጊዜ እራሱን የሚገልጥ ጉልበት አለው. በመግነጢሳዊ ኃይሎች ተጽእኖ ስር የሚንቀሳቀሱ ቅንጣቶች የፍሰታቸውን አቅጣጫ ይለውጣሉ. መግነጢሳዊ መስክ በእንቅስቃሴ ላይ ባሉ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች ዙሪያ ብቻ ይታያል። በኤሌክትሪክ መስክ ላይ የሚደረጉ ማናቸውም ለውጦች የመግነጢሳዊ መስኮችን ገጽታ ያካትታል.

ተቃራኒው መግለጫም እውነት ነው-የመግነጢሳዊ መስክ ለውጥ ለኤሌክትሪክ መስክ ብቅ ማለት ቅድመ ሁኔታ ነው. እንዲህ ዓይነቱ የቅርብ መስተጋብር የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይሎች ንድፈ ሐሳብ እንዲፈጠር ምክንያት ሆኗል, በዚህ እርዳታ የተለያዩ አካላዊ ክስተቶች ዛሬ በተሳካ ሁኔታ ተብራርተዋል.

መግነጢሳዊ መስክ ጥንካሬ- የቬክተር አካላዊ መጠን ከማግኔት ኢንዳክሽን ቬክተር ልዩነት ጋር እኩል ነው። ለ እና መግነጢሳዊ ቬክተር ኤም . ብዙውን ጊዜ በምልክቱ ይገለጻል። ኤን .

የቀጥታ እና ክብ ሞገዶች መግነጢሳዊ መስክ.

ቀጥተኛ ወቅታዊ መግነጢሳዊ መስክ፣ ማለትም ወሰን በሌለው ርዝመት ቀጥተኛ ሽቦ ውስጥ የሚፈሰው የአሁኑ

የአሁኑ ኤለመንት መግነጢሳዊ መስክ ,dl - የሽቦ ርዝመት አባል

የመጨረሻውን አገላለጽ በእነዚህ ወሰኖች ውስጥ ካዋሃድን፣ እኩል የሆነ መግነጢሳዊ መስክ እናገኛለን፡-

ቀጥተኛ የአሁኑ መግነጢሳዊ መስክ

አሁን ካሉት ሁሉም ንጥረ ነገሮች የቬክተር ሾጣጣ ይፈጠራል, ውጤቱም ቬክተር በ Z ዘንግ በኩል ወደ ላይ ይመራል. የቬክተሮችን ትንበያ በZ ዘንግ ላይ እንጨምር፣ ከዚያም እያንዳንዱ ትንበያ ቅጹ አለው፡-

አንግል እና ራዲየስ ቬክተር አርእኩል ይሆናል .

በ dl ላይ በማዋሃድ እና ግምት ውስጥ በማስገባት, እናገኛለን

- መግነጢሳዊ መስክ በክብ ጥቅል ዘንግ ላይ

መግነጢሳዊ መስክ መስመሮች

መግነጢሳዊ መስክ መስመሮች ክበቦች ናቸው. መግነጢሳዊ መስክ መስመሮች የተሳሉት መስመሮች ናቸው ስለዚህም በእነሱ ላይ ያሉት ታንጀንቶች በእያንዳንዱ ነጥብ ላይ የእርሻውን አቅጣጫ ያመለክታሉ. የመስክ መስመሮቹ የተሳሉት መጠናቸው፣ ማለትም፣ በአንድ ክፍል አካባቢ ውስጥ የሚያልፉ የመስመሮች ብዛት፣ የመግነጢሳዊ መስክን መግነጢሳዊ ኢንዳክሽን ሞጁሉን ይሰጣል። ስለዚህ "መግነጢሳዊ ካርታዎች" እንቀበላለን, የግንባታ እና የአጠቃቀም ዘዴው ከ "ኤሌክትሪክ ካርታዎች" ጋር ተመሳሳይ ነው, በመግነጢሳዊ መስክ መካከል ያለው ዋነኛው ልዩነት መስመሮቹ ሁልጊዜ የተዘጉ ናቸው. መግነጢሳዊ መስክ መስመሮችን በመገንባት ላይ

መግነጢሳዊ መስክ ክብ ቅርጽ ያለው ጅረት በሚሸከምበት መሃል።

dl

አርዲቢ፣ቢ

ሁሉም የአሁኑ ንጥረ ነገሮች በክብ አሁኑ መሃል ላይ ተመሳሳይ አቅጣጫ ያለው መግነጢሳዊ መስክ እንደሚፈጥሩ ለመረዳት ቀላል ነው. የኦርኬስትራ ሁሉም ንጥረ ነገሮች ወደ ራዲየስ ቬክተር perpendicular ናቸው በመሆኑ, ምክንያት ሳይን = 1, እና ከማዕከሉ ተመሳሳይ ርቀት ላይ ይገኛሉ አር, ከዚያም ከቁጥር 3.3.6 የሚከተለውን አገላለጽ እናገኛለን

ለ = μ 0 μI/2R. (3.3.7)

2. ቀጥተኛ የአሁኑ መግነጢሳዊ መስክማለቂያ የሌለው ርዝመት. የአሁኑን ከላይ ወደ ታች ይፍሰስ. በእሱ ላይ ብዙ ኤለመንቶችን እንመርጣለን እና ለጠቅላላው መግነጢሳዊ ኢንዳክሽን ከተቆጣጣሪው ርቀት ላይ በሚገኝ ቦታ ላይ ያላቸውን አስተዋፅዖ እናገኝ አር. እያንዳንዱ ንጥረ ነገር የራሱን ቬክተር ይሰጣል ዲቢ , ወደ ሉህ አውሮፕላን "ወደ እኛ" ቀጥ ብሎ ይመራል, አጠቃላይ ቬክተር እንዲሁ በተመሳሳይ አቅጣጫ ይሆናል. ውስጥ . በተለያየ የመቆጣጠሪያው ከፍታ ላይ ከሚገኙት ከአንድ ኤለመንት ወደ ሌላ ሲንቀሳቀስ, አንግል ይለወጣል α ከ 0 እስከ π. ውህደት የሚከተለውን እኩልታ ይሰጣል

ለ = (μ 0 μ/4π)2I/R. (3.3.8)

እንደተናገርነው፣ መግነጢሳዊው መስክ የአሁኑን ተሸካሚ ፍሬም በተወሰነ መንገድ ያቀናል። ይህ የሚሆነው መስኩ በእያንዳንዱ የፍሬም አካል ላይ ኃይል ስለሚፈጥር ነው። እና በማዕቀፉ ተቃራኒ ጎኖች ላይ ያሉት ሞገዶች ከዘንጉ ጋር ትይዩ ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ ስለሚፈሱ በእነሱ ላይ የሚሠሩት ኃይሎች ወደ ተለያዩ አቅጣጫዎች ይለወጣሉ ፣ በዚህ ምክንያት አንድ ጉልበት ይነሳል። Ampere ኃይል መሆኑን አረጋግጧል ዲኤፍ , በእርሻ አካል ላይ ከሜዳው ጎን የሚሠራው dl , አሁን ካለው ጥንካሬ ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው አይየርዝመት ኤለመንት መሪው እና የመስቀል ምርት ውስጥ dl ለማግኔት ኢንዳክሽን ውስጥ :

ዲኤፍ = አይ[dl , ለ ]. (3.3.9)

አገላለጽ 3.3.9 ይባላል የአምፔር ህግ. የሚጠራው የኃይል ቬክተር አቅጣጫ Ampere ኃይል, በግራ እጅ ደንብ ይወሰናል: የእጅ መዳፍ ቬክተር ወደ ውስጥ እንዲገባ ከተቀመጠ. ውስጥ , እና አራቱን የተዘረጉ ጣቶች በመቆጣጠሪያው ውስጥ ካለው የአሁኑ ጋር ይምሩ, ከዚያም የታጠፈው አውራ ጣት የኃይል ቬክተሩን አቅጣጫ ያሳያል. የአምፔር ኃይል ሞጁል በቀመር ይሰላል

dF = IBdlsinα, (3.3.10)

የት α - በቬክተሮች መካከል አንግል መ ኤል እና ለ .

የAmpere ህግን በመጠቀም በሁለት ጅረቶች መካከል ያለውን የግንኙነት ጥንካሬ መወሰን ይችላሉ። ሁለት ማለቂያ የሌላቸውን ቀጥ ያሉ ጅረቶችን እናስብ እኔ 1እና እኔ 2, ወደ የበለስ አውሮፕላን ቀጥ ብሎ የሚፈስ. 3.3.4 ወደ ተመልካቹ, በመካከላቸው ያለው ርቀት አር. እያንዳንዱ ተቆጣጣሪ በራሱ ዙሪያ ባለው ቦታ ላይ መግነጢሳዊ መስክ እንደሚፈጥር ግልጽ ነው, ይህም በአምፐር ህግ መሰረት, በዚህ መስክ ውስጥ በሚገኝ ሌላ መሪ ላይ ይሠራል. በሁለተኛው መሪ ላይ ከአሁኑ ጋር እንምረጥ እኔ 2ኤለመንት መ ኤል እና ኃይሉን ያሰሉ መ ኤፍ 1 , ከእሱ ጋር የአሁኑን ተሸካሚ ተቆጣጣሪ መግነጢሳዊ መስክ እኔ 1በዚህ ንጥረ ነገር ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል. የአሁኑን ተሸካሚ መሪን የሚፈጥር የማግኔት ኢንዳክሽን መስክ መስመሮች እኔ 1, የተጠጋጉ ክበቦች ናቸው (ምስል 3.3.4).

በ 1 ውስጥ

መ ኤፍ 2ኛ ኤፍ 1

ለ 2

ቬክተር በ 1 ውስጥ በስዕሉ አውሮፕላን ውስጥ ይገኛል እና ወደ ላይ ይመራል (ይህ የሚወሰነው በቀኝ ጠመዝማዛ ደንብ ነው) እና ሞጁሉ

ለ 1 = (μ 0 μ/4π)2I 1 /አር. (3.3.11)

አስገድድ መ ረ 1 , የመጀመሪያው የአሁኑ መስክ በሁለተኛው የአሁኑ ኤለመንት ላይ የሚሠራው, በግራ በኩል ባለው ደንብ ይወሰናል, ወደ መጀመሪያው ጅረት ይመራል. አሁን ባለው አካል መካከል ካለው አንግል ጀምሮ እኔ 2እና ቬክተር በ 1 ውስጥ ቀጥተኛ, 3.3.11 ግምት ውስጥ በማስገባት ለኃይል ሞጁል እናገኛለን

ዲኤፍ 1= እኔ 2 B 1 dl= (μ 0 μ/4π)2I 1 I 2 dl/R. (3.3.12)

ኃይሉን በተመሣሣይ ምክንያት ማሳየት ቀላል ነው። ዲኤፍ 2, የሁለተኛው ጅረት መግነጢሳዊ መስክ በመጀመሪያው የአሁኑ ተመሳሳይ ንጥረ ነገር ላይ ይሠራል

የራዲየስ R ሽቦ ሽቦ በ YZ አውሮፕላን ውስጥ ይኑር ፣ በዚህ ጊዜ የኃይል I ፍሰት። የአሁኑን ጊዜ በሚፈጥረው መግነጢሳዊ መስክ ላይ ፍላጎት አለን. በመታጠፊያው አቅራቢያ ያሉት የኃይል መስመሮች፡-የብርሃን ፖላራይዜሽን (Wave optics) ናቸው።

የኃይል መስመሮች አጠቃላይ ምስልም ይታያል (ምሥል 7.10). የሃርሞኒክ ንዝረቶች መጨመርስርዓቱ በአንድ ጊዜ በበርካታ የመወዛወዝ ሂደቶች ውስጥ ከተሳተፈ, ከዚያም የመወዛወዝ መጨመሪያው የተገኘውን የመወዛወዝ ሂደትን የሚገልጽ ህግን ​​እንደማግኘት ይገነዘባል.

በንድፈ ሀሳብ, በመስኩ ላይ ፍላጎት እንኖራለን, ነገር ግን በአንደኛ ደረጃ ተግባራት ውስጥ የዚህን ዙር መስክ መግለጽ አይቻልም. በሲሜትሪ ዘንግ ላይ ብቻ ሊገኝ ይችላል. በነጥብ (x,0,0) ላይ ሜዳ እንፈልጋለን.

የቬክተር አቅጣጫ የሚወሰነው በመስቀል ምርት ነው. ቬክተሩ ሁለት ክፍሎች አሉት: እና. እነዚህን ቬክተሮች ማጠቃለል ስንጀምር, ሁሉም ቀጥ ያሉ ክፍሎች ወደ ዜሮ ይጨምራሉ. . እና አሁን እኛ እንጽፋለን- , =, አ . እና በመጨረሻም 1) .

የሚከተለውን ውጤት አግኝተናል።

እና አሁን፣ እንደ ቼክ፣ በመዞሪያው መሃል ያለው መስክ ከሚከተሉት ጋር እኩል ነው። .

በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ የአሁኑን ተሸካሚ ዑደት ሲያንቀሳቅስ የተሰራው ስራ.

በውጫዊ መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ በሁለት መመሪያዎች ላይ በነፃነት መንቀሳቀስ የሚችል የአሁኑን የሚሸከም መሪን እንመልከት (ምስል 9.5)። መግነጢሳዊ መስኩ አንድ አይነት እና በአንድ ማዕዘን ላይ እንዲመራ እናደርጋለን α ከዋናው የእንቅስቃሴ አውሮፕላን ጋር ከተለመደው ጋር በተያያዘ.

ምስል.9.5. አንድ ወጥ የሆነ መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ የአሁኑን የሚሸከም የኦርኬስትራ ክፍል።

በስእል 9.5 ላይ እንደሚታየው ቬክተሩ ሁለት ክፍሎች ያሉት ሲሆን ከነዚህም ውስጥ ክፍሉ ብቻ በእንቅስቃሴው አውሮፕላን ውስጥ የሚሠራውን ኃይል ይፈጥራል. በፍፁም ዋጋ ይህ ኃይል ከሚከተለው ጋር እኩል ነው።

,

የት አይ- በመሪው ውስጥ የአሁኑ ጥንካሬ; ኤል- የመቆጣጠሪያው ርዝመት; ለ- መግነጢሳዊ መስክ ማስተዋወቅ.

በአንደኛ ደረጃ የእንቅስቃሴ መንገድ ላይ የዚህ ኃይል ሥራ dsአለ:

ስራ ldsከአካባቢው ጋር እኩል ነው። ዲኤስ, በሚንቀሳቀስበት ጊዜ በተቆጣጣሪው ተጠርጓል እና እሴቱ ቢዲስኮስከማግኔት ኢንዳክሽን ፍሰት ጋር እኩል ነው። dФበዚህ አካባቢ በኩል. ስለዚህ, እኛ መጻፍ እንችላለን:

dA=IdФ.

እንደ የተዘጋ ዑደት አካል እና ይህን ግንኙነት በማዋሃድ የአሁን ያለውን የኦርኬክተሩን ክፍል ግምት ውስጥ በማስገባት በማግኔት መስክ ውስጥ ዑደቱን ከአሁኑ ጋር ሲያንቀሳቅስ የተሰራውን ስራ እናገኛለን።

A = እኔ (Ф 2 - Ф 1)

የት ረ 1እና ረ 2በመጀመሪያው እና በመጨረሻው ቦታ ላይ እንደቅደም ተከተላቸው በኮንቱር አካባቢ የመግነጢሳዊ መስክ ኢንዳክሽን ፍሰትን ያመለክታሉ።

የተከሰሱ ቅንጣቶች እንቅስቃሴ

ዩኒፎርም መግነጢሳዊ መስክ

የኤሌክትሪክ መስክ በማይኖርበት ጊዜ, ነገር ግን መግነጢሳዊ መስክ ሲኖር አንድ ልዩ ሁኔታን እንመልከት. የመነሻ ፍጥነት u0 ያለው ቅንጣት ኢንዳክሽን ቢ ያለው ወደ መግነጢሳዊ መስክ ይገባል ብለን እናስብ።ይህን መስክ አንድ ወጥ እና ወደ ፍጥነቱ u0 የሚመራ እንደሆነ እንቆጥረዋለን።

በዚህ ጉዳይ ላይ የእንቅስቃሴው ዋና ገፅታዎች የእንቅስቃሴ እኩልታዎችን ሙሉ ለሙሉ መፍትሄ ሳይጠቀሙ ሊብራሩ ይችላሉ. በመጀመሪያ ደረጃ, በአንድ ቅንጣት ላይ የሚሠራው የሎሬንትስ ኃይል ሁልጊዜ ከንጥሉ ፍጥነት ጋር ቀጥ ያለ መሆኑን እናስተውላለን. ይህ ማለት በሎሬንትስ ኃይል የሚሠራው ሥራ ሁልጊዜ ዜሮ ነው; ስለዚህ, የንጥሉ ፍጥነት ፍፁም ዋጋ, እና ስለዚህ የንጥሉ ጉልበት, በሚንቀሳቀስበት ጊዜ ቋሚ ሆኖ ይቆያል. የቅንጣት ፍጥነት u ስለማይቀየር የሎሬንትዝ ሃይል መጠን

ቋሚ ሆኖ ይቆያል. ይህ ኃይል፣ ወደ እንቅስቃሴው አቅጣጫ ቀጥ ብሎ የሚታይ፣ የመሃል ኃይል ነው። ነገር ግን በቋሚ ሴንትሪፔታል ሃይል ተጽእኖ ስር ያለው እንቅስቃሴ በክበብ ውስጥ እንቅስቃሴ ነው. የዚህ ክበብ ራዲየስ r እንደ ሁኔታው ​​ይወሰናል

የኤሌክትሮን ኢነርጂ በ eV ውስጥ ከተገለጸ እና ከ U ጋር እኩል ከሆነ, ከዚያ

(3.6)

እና ስለዚህ

በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ የተከሰሱ ቅንጣቶች ክብ እንቅስቃሴ ጠቃሚ ባህሪ አለው-በክብ (የእንቅስቃሴ ጊዜ) ውስጥ ያለው ቅንጣት ሙሉ አብዮት የሚቆይበት ጊዜ በእንጥሉ ኃይል ላይ የተመካ አይደለም። በእርግጥ የአብዮቱ ዘመን እኩል ነው።

በቀመር (3.6) መሠረት አገላለጹን ከመቀየር ይልቅ እዚህ በመተካት፡-

(3.7)

ድግግሞሽ እኩል ሆኖ ይወጣል

ለተወሰነ አይነት ቅንጣት ሁለቱም ጊዜ እና ድግግሞሽ የሚወሰኑት በመግነጢሳዊ መስክ ኢንዴክሽን ላይ ብቻ ነው።

ከላይ የመነሻ ፍጥነት አቅጣጫ ወደ መግነጢሳዊ መስክ አቅጣጫ ቀጥ ያለ ነው ብለን ገምተናል። የንጥሉ የመጀመሪያ ፍጥነት ከእርሻው አቅጣጫ ጋር የተወሰነ አንግል ካደረገ እንቅስቃሴው ምን አይነት ባህሪ ሊኖረው እንደሚችል መገመት አስቸጋሪ አይደለም።
በዚህ ሁኔታ ፍጥነቱን ወደ ሁለት ክፍሎች ለመበስበስ ምቹ ነው, አንደኛው ከእርሻው ጋር ትይዩ ነው, ሌላኛው ደግሞ በእርሻው ላይ ቀጥ ያለ ነው. የሎሬንትዝ ሃይል የሚሠራው በንጥሉ ላይ ሲሆን ቅንጣቱ በክበብ ውስጥ ይንቀሳቀሳል በአንድ አውሮፕላን ውስጥ በመስክ ላይ ተኝቷል። ከሜዳው ጋር ትይዩ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ የሎሬንትስ ኃይል ዜሮ ስለሆነ የ Ut አካል ተጨማሪ ኃይልን አይመስልም። ስለዚህ, በእርሻው አቅጣጫ, ቅንጣቱ በፍጥነት በ inertia ወጥነት ይንቀሳቀሳል

በሁለቱም እንቅስቃሴዎች መጨመር ምክንያት, ቅንጣቱ በሲሊንደሪክ ሽክርክሪት ይንቀሳቀሳል.

የዚህ ጠመዝማዛ ጠመዝማዛ ቁመት እኩል ነው።

አገላለጹን (3.7) በቲ በመተካት፡-

የአዳራሹ ተፅእኖ ቀጥተኛ ጅረት ያለው ተቆጣጣሪ በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ በሚቀመጥበት ጊዜ ተሻጋሪ እምቅ ልዩነት (በተጨማሪም የሆል ቮልቴጅ ተብሎም ይጠራል) የመታየት ክስተት ነው። በ1879 በቀጫጭን ወርቅ በኤድዊን አዳራሽ ተገኝቷል። ንብረቶች

በጣም ቀላል በሆነ መልኩ, የሆል ተፅእኖ ይህን ይመስላል. በውጥረት ተጽእኖ ደካማ በሆነ መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ የኤሌክትሪክ ጅረት በብረት አሞሌ ውስጥ ይፍሰስ። መግነጢሳዊ መስኩ ቻርጅ አጓጓዦችን (ኤሌክትሮኖች እንዲለዩ) ከእንቅስቃሴያቸው ወይም ከኤሌክትሪክ መስኩ ጋር ወደ አንዱ የጨረራ ፊት ያፈነግጣል። በዚህ ሁኔታ የትንሽነት መስፈርት ኤሌክትሮን በሳይክሎይድ ላይ መንቀሳቀስ የማይጀምርበት ሁኔታ ይሆናል.

ስለዚህ, የሎሬንትስ ሃይል በአሞሌው አንድ ጎን አጠገብ ያለውን አሉታዊ ክፍያ, እና በተቃራኒው አቅራቢያ ያለውን አዎንታዊ ክፍያ እንዲከማች ያደርጋል. የተፈጠረው የኤሌክትሪክ መስክ የሎሬንትዝ ኃይል መግነጢሳዊ አካልን እስኪያካክስ ድረስ የክሱ ክምችት ይቀጥላል፡-

የኤሌክትሮኖች ፍጥነት ከአሁኑ ጥግግት አንፃር ሊገለጽ ይችላል፡-

የክፍያ ተሸካሚዎች ትኩረት የት አለ. ከዚያም

በመካከላቸው ያለው የተመጣጠነ ተመጣጣኝነት እና ይባላል ቅንጅት(ወይም የማያቋርጥ) አዳራሽ. በዚህ approximation ውስጥ, አዳራሽ ቋሚ ምልክት የሚቻል ብረት ትልቅ ቁጥር ያላቸውን አይነት ለመወሰን ያደርገዋል ክፍያ አጓጓዦች, ምልክት ላይ ይወሰናል. ለአንዳንድ ብረቶች (ለምሳሌ, እርሳስ, ዚንክ, ብረት, ኮባልት, ቱንግስተን) በጠንካራ ሜዳዎች ላይ አዎንታዊ ምልክት ይታያል, ይህም በጠንካራዎች ሴሚክላሲካል እና ኳንተም ንድፈ ሃሳቦች ውስጥ ተብራርቷል.

ኤሌክትሮማግኔቲክ ማነሳሳት- በውስጡ የሚያልፈው መግነጢሳዊ ፍሰት በሚቀየርበት ጊዜ በተዘጋ ዑደት ውስጥ የኤሌክትሪክ ፍሰት መከሰት ክስተት።

የኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን በኦገስት 29 በሚካኤል ፋራዳይ ተገኝቷል ምንጭ አልተገለጸም 111 ቀናት] 1831 ዓ.ም. በተዘጋ መዘዋወሪያ ዑደት ውስጥ የሚፈጠረው የኤሌክትሮሞቲቭ ሃይል በዚህ ወረዳ በተዘጋው ወለል ላይ ካለው የመግነጢሳዊ ፍሰት ለውጥ ፍጥነት ጋር ተመጣጣኝ መሆኑን ገልጿል። የኤሌክትሮማግኔቲክ ሃይል (EMF) መጠን ፍሰቱን ለውጥ በሚያመጣው ላይ የተመካ አይደለም - በራሱ መግነጢሳዊ መስክ ላይ ለውጥ ወይም በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ ያለው የወረዳ (ወይም ከፊሉ) እንቅስቃሴ። በዚህ emf የሚፈጠረው የኤሌክትሪክ ጅረት ኢንዳክሽን ጅረት ይባላል።

የሥራው ግብ የመግነጢሳዊ መስክን ባህሪያት ማጥናት, የማግኔት ኢንዳክሽን ጽንሰ-ሀሳብን በደንብ ማወቅ. በክብ የአሁኑ ዘንግ ላይ ያለውን መግነጢሳዊ መስክ ኢንዴክሽን ይወስኑ።

የንድፈ ሐሳብ መግቢያ. መግነጢሳዊ መስክ. በተፈጥሮ ውስጥ የመግነጢሳዊ መስክ መኖር በብዙ ክስተቶች ውስጥ ይታያል ፣ ከእነዚህ ውስጥ በጣም ቀላሉ የሚንቀሳቀሱ ክፍያዎች (የአሁኑ) እና ቋሚ ማግኔት ፣ ሁለት ቋሚ ማግኔቶች መስተጋብር ናቸው። መግነጢሳዊ መስክ ቬክተር . ይህ ማለት በእያንዳንዱ የጠፈር ቦታ ላይ ለቁጥራዊ መግለጫው መግነጢሳዊ ኢንዳክሽን ቬክተር ማዘጋጀት አስፈላጊ ነው. አንዳንድ ጊዜ ይህ መጠን በቀላሉ ይባላል መግነጢሳዊ ማነሳሳት . የማግኔቲክ ኢንዳክሽን ቬክተር አቅጣጫ ግምት ውስጥ ባለበት ቦታ ላይ ከሚገኘው እና ከሌሎች ተጽእኖዎች ነፃ ከሆነው መግነጢሳዊ መርፌ አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል.

መግነጢሳዊ መስክ የኃይል መስክ ስለሆነ ፣ እሱ በመጠቀም ይገለጻል። መግነጢሳዊ ማስገቢያ መስመሮች - መስመሮች, በእያንዳንዱ ነጥብ ላይ በእነዚህ የመስክ ቦታዎች ላይ ካለው መግነጢሳዊ ኢንዳክሽን ቬክተር አቅጣጫ ጋር የሚገጣጠሙ ታንጀሮች. በነጠላ አካባቢ መሳል የተለመደ ነው፣ ከማግኔቲክ ኢንዳክሽን መጠን ጋር እኩል የሆኑ በርካታ ማግኔቲክ ኢንዳክሽን መስመሮች። ስለዚህ, የመስመሮቹ ጥግግት ከዋጋው ጋር ይዛመዳል ውስጥ . ሙከራዎች በተፈጥሮ ውስጥ ምንም መግነጢሳዊ ክፍያዎች እንደሌሉ ያሳያሉ. የዚህ መዘዝ መግነጢሳዊ ኢንዳክሽን መስመሮች ተዘግተዋል. መግነጢሳዊ መስክ ይባላል ተመሳሳይነት ያለው ፣ በዚህ መስክ በሁሉም ቦታዎች ላይ ያሉት ኢንዳክሽን ቬክተሮች ተመሳሳይ ከሆኑ ማለትም በመጠን እኩል እና ተመሳሳይ አቅጣጫዎች ካላቸው.

ለመግነጢሳዊ መስክ እውነት ነው superposition መርህበበርካታ ጅረቶች ወይም የሚንቀሳቀሱ ክፍያዎች የተፈጠረው የውጤት መስክ ማግኔቲክ ኢንዳክሽን እኩል ነው። የቬክተር ድምር በእያንዳንዱ የአሁኑ ወይም የሚንቀሳቀስ ክፍያ የተፈጠሩ መግነጢሳዊ ኢንዳክሽን መስኮች።

አንድ ወጥ በሆነ መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ, ቀጥተኛ መሪ በ Ampere ኃይል:

ከተቆጣጣሪው ርዝመት ጋር እኩል የሆነ ቬክተር የት አለ። ኤል እና ከአሁኑ አቅጣጫ ጋር ይጣጣማል አይ በዚህ መመሪያ ውስጥ.

የ Ampere ኃይል አቅጣጫ ይወሰናል የቀኝ ጠመዝማዛ ደንብ(ቬክተሮች , እና የቀኝ እጅ ጠመዝማዛ ስርዓትን ይመሰርታሉ)፡- በቀኝ በኩል ያለው ክር ያለው ብሎን በቬክተሮች በተፈጠረው አውሮፕላኑ ላይ ቀጥ ብሎ ከተቀመጠ እና ከትንሹ አንግል ወደ ትንሹ አንግል ከተቀየረ፣ ከዚያም የመንኮራኩሩ የትርጉም እንቅስቃሴ የኃይሉን አቅጣጫ ይጠቁማል፡ በ scalar መልክ፡ ግንኙነት (1) በሚከተለው መንገድ ሊጻፍ ይችላል።

F = I× ኤል× ለ× ኃጢአትሀወይም 2)

ከመጨረሻው ግንኙነት ውስጥ ይከተላል ማግኔቲክ ኢንዳክሽን አካላዊ ትርጉም : የአንድ ወጥ መስክ ማግኔቲክ ኢንዳክሽን በ 1 ኤ ፣ 1 ሜትር ርዝመት ያለው ፣ ከእርሻው አቅጣጫ ጋር በተዛመደ በተቆጣጣሪ ላይ ከሚሠራው ኃይል ጋር በቁጥር እኩል ነው።

የማግኔት ኢንዳክሽን የSI ክፍል ነው። ቴስላ (ቲ): .

የክብ የአሁኑ መግነጢሳዊ መስክ።የኤሌክትሪክ ጅረት ከመግነጢሳዊ መስክ ጋር መስተጋብር ብቻ ሳይሆን ይፈጥራል. ልምድ እንደሚያሳየው በቫኩም ውስጥ ያለው የአሁን ኤለመንት መግነጢሳዊ መስክ በቦታ ነጥብ ላይ ኢንዳክሽን ይፈጥራል

(3) ,

የተመጣጠነ ተመጣጣኝነት የት ነው? m 0 = 4p × 10 -7 ኤች / ሜትር- መግነጢሳዊ ቋሚ, - ቬክተር በቁጥር ከኮንዳክተሩ ኤለመንት ርዝመት ጋር እኩል የሆነ እና ከኤሌሜንታሪ ጅረት ጋር የሚገጣጠም, - ራዲየስ ቬክተር ከመሪው አካል ወደ መስክ ነጥብ ተወስዷል, አር - ራዲየስ ቬክተር ሞጁሎች. ግንኙነት (3) በባዮት እና ሳቫርት በሙከራ የተመሰረተ፣ በላፕላስ የተተነተነ እና ስለዚህም ይባላል የባዮት-ሳቫርት-ላፕላስ ህግ. እንደ ትክክለኛው ጠመዝማዛ ደንብ ፣ በሚታሰብበት ቦታ ላይ ያለው መግነጢሳዊ ኢንዳክሽን ቬክተር አሁን ካለው ንጥረ ነገር እና ራዲየስ ቬክተር ጋር ቀጥ ያለ ሆኖ ይወጣል።

በባዮት-ሳቫርት-ላፕላስ ህግ እና በሱፐርፖዚሽን መርህ ላይ በመመርኮዝ በዘፈቀደ ውቅር ውስጥ የሚፈሱ የኤሌክትሪክ ሞገዶች መግነጢሳዊ መስኮች በጠቅላላው የመቆጣጠሪያው ርዝመት ላይ በማዋሃድ ይሰላሉ. ለምሳሌ, ራዲየስ ባለው ክብ ሽክርክሪት መሃል ላይ የመግነጢሳዊ መስክ መግነጢሳዊ ማግኔት አር , በየትኛው የአሁኑ ፍሰት አይ እኩል ነው፡-

የክብ እና የፊት ጅረቶች መግነጢሳዊ ኢንዳክሽን መስመሮች በስእል 1 ላይ ይታያሉ. የማግኔት ኢንዴክሽን አቅጣጫ በወረዳው ውስጥ ካለው የአሁኑ አቅጣጫ ጋር የተያያዘ ነው የቀኝ ጠመዝማዛ ደንብ. በክብ ጅረት ላይ ሲተገበር በሚከተለው መንገድ ሊቀረጽ ይችላል-በቀኝ-እጅ ክር ያለው ሽክርክሪት በክብ ጅረት አቅጣጫ ከተቀየረ, የመለኪያው የትርጉም እንቅስቃሴ የማግኔት ኢንዴክሽን መስመሮችን አቅጣጫ ያሳያል, በእያንዳንዱ ነጥብ ከማግኔት ኢንዳክሽን ቬክተር ጋር የሚገጣጠሙ ታንጀቶች።