វាលម៉ាញេទិកនៅជិត conductor ដែលផ្ទុកចរន្ត។ នាយកដ្ឋានរូបវិទ្យា និងបច្ចេកទេសទូទៅ

ចូរយើងពិចារណានូវ conductor ត្រង់ (រូបភាព 3.2) ដែលជាផ្នែកមួយនៃសៀគ្វីអគ្គិសនីបិទជិត។ យោងតាមច្បាប់ Biot-Savart-Laplace វ៉ិចទ័រអាំងឌុចស្យុងម៉ាញ៉េទិច
វាលដែលបានបង្កើតនៅចំណុចមួយ។ កធាតុ ចរន្តបញ្ជូនបន្ត ខ្ញុំ, បញ្ហា
, កន្លែងណា - មុំរវាងវ៉ិចទ័រ និង . សម្រាប់គ្រប់វិស័យ វ៉ិចទ័រ conductor នេះ។ និង កុហកនៅក្នុងយន្តហោះនៃគំនូរ ដូច្នេះនៅចំណុច កវ៉ិចទ័រទាំងអស់។
បង្កើតដោយផ្នែកនីមួយៗ ដឹកនាំកាត់កែងទៅនឹងយន្តហោះនៃគំនូរ (ឆ្ពោះទៅរកយើង) ។ វ៉ិចទ័រ កំណត់ដោយគោលការណ៍នៃការត្រួតលើវាល៖

,

ម៉ូឌុលរបស់វាស្មើនឹង៖

.

ចូរយើងសម្គាល់ចម្ងាយពីចំណុច កទៅអ្នកដឹកនាំ . ពិចារណាផ្នែក conductor
. ពីចំណុច កតោះគូរធ្នូ ជាមួយឃកាំ ,
- ដូច្នេះតូច
និង
. ពីគំនូរវាច្បាស់ណាស់។
;
, ប៉ុន្តែ
(ស៊ីឌី=
) ដូច្នេះយើងមាន៖

.

សម្រាប់ យើងទទួលបាន៖

កន្លែងណា និង - តម្លៃមុំសម្រាប់ចំណុចខ្លាំងនៃ conductor MN.

ប្រសិនបើ conductor វែងគ្មានកំណត់
,
. បន្ទាប់មក

អាំងឌុចស្យុងនៅចំណុចនីមួយៗនៃដែនម៉ាញេទិកនៃចំហាយត្រង់វែងគ្មានកំណត់ជាមួយចរន្តគឺសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងចម្ងាយខ្លីបំផុតពីចំណុចនេះទៅចំហាយ.

៣.៤. ដែនម៉ាញេទិកនៃចរន្តរង្វង់

ពិចារណាពីរង្វង់នៃកាំ រតាមរយៈការដែលលំហូរបច្ចុប្បន្ន ខ្ញុំ (រូបភាព 3.3) . យោងតាមច្បាប់ Biot-Savart-Laplace, ការណែនាំ
វាលដែលបានបង្កើតនៅចំណុចមួយ។ អំពីធាតុ វេនជាមួយចរន្តគឺស្មើនឹង៖

,

និង
, នោះហើយជាមូលហេតុ
, និង
. ដោយគិតពីចំណុចនេះ យើងទទួលបាន៖

.

វ៉ិចទ័រទាំងអស់។
តម្រង់ទិសកាត់កែងទៅនឹងយន្តហោះគំនូរឆ្ពោះទៅរកយើង ដូច្នេះការបញ្ចូល

ភាពតានតឹង
.

អនុញ្ញាតឱ្យ ស- តំបន់គ្របដណ្តប់ដោយរង្វង់មូល
. បន្ទាប់មកអាំងឌុចស្យុងម៉ាញេទិចនៅចំណុចបំពានលើអ័ក្សនៃរង្វង់មូលដែលមានចរន្ត៖

,

កន្លែងណា - ចម្ងាយពីចំណុចទៅផ្ទៃនៃឧបករណ៏។ វាត្រូវបានគេស្គាល់ថា
- ពេលម៉ាញ៉េទិចនៃវេន។ ទិសដៅរបស់វាស្របគ្នានឹងវ៉ិចទ័រ ដូច្នេះនៅចំណុចណាមួយនៅលើអ័ក្សនៃឧបករណ៏
, និង
.

កន្សោមសម្រាប់ រូបរាងស្រដៀងគ្នាទៅនឹងកន្សោមសម្រាប់ការផ្លាស់ទីលំនៅអគ្គីសនីនៅចំណុចវាលដែលស្ថិតនៅលើអ័ក្សនៃឌីប៉ូលអគ្គិសនីដែលនៅឆ្ងាយពីវា:

.

ដូច្នេះ ដែនម៉ាញេទិកនៃចរន្តរង្វង់ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាដែនម៉ាញេទិកនៃ "ឌីប៉ូលម៉ាញេទិក" ធម្មតាមួយចំនួន ប៉ូលវិជ្ជមាន (ខាងជើង) ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាផ្នែកម្ខាងនៃយន្តហោះនៃរបុំដែលខ្សែវាលម៉ាញេទិកចេញ។ ហើយបង្គោលអវិជ្ជមាន (ខាងត្បូង) គឺជាបង្គោលដែលពួកគេចូល។

សម្រាប់រង្វិលជុំបច្ចុប្បន្ននៃទម្រង់បំពាន៖

,

កន្លែងណា - ឯកតាវ៉ិចទ័រនៃខាងក្រៅធម្មតាទៅធាតុ ផ្ទៃ ស, កំណត់ដោយវណ្ឌវង្ក។ នៅក្នុងករណីនៃវណ្ឌវង្ករាបស្មើ, ផ្ទៃ ស - ផ្ទះល្វែងនិងវ៉ិចទ័រទាំងអស់។ ការប្រកួត។

៣.៥. វាលម៉ាញេទិកសូលីនអ៊ីដ

solenoid គឺជាឧបករណ៏រាងស៊ីឡាំងដែលមានចំនួនវេននៃលួសច្រើន។ solenoid ប្រែជាបន្ទាត់ helical ។ ប្រសិនបើវេនមានទីតាំងនៅជិតនោះ solenoid អាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាប្រព័ន្ធនៃចរន្តរង្វង់ដែលភ្ជាប់ជាស៊េរី។ វេនទាំងនេះ (ចរន្ត) មានកាំដូចគ្នា និងអ័ក្សធម្មតា (រូបភាព 3.4) ។

ចូរយើងពិចារណាផ្នែកឆ្លងកាត់នៃ solenoid តាមអ័ក្សរបស់វា។ យើង​នឹង​ប្រើ​រង្វង់​ដែលមាន​ចំណុច​ដើម្បី​សម្គាល់​ចរន្ត​ចេញ​ពី​ខាងក្រោយ​យន្តហោះ​គំនូរ​មក​រក​យើង ហើយ​រង្វង់​ដែលមាន​ឈើឆ្កាង​នឹង​បង្ហាញ​ថា​ចរន្ត​ដែល​មក​ហួស​ពី​យន្តហោះ​គំនូរ​ដែល​នៅ​ឆ្ងាយ​ពី​យើង។ អិល- ប្រវែង solenoid, ន – ចំនួនវេនក្នុងមួយឯកតាប្រវែងនៃ solenoid; រ- ក- កាំនៃវេន។ ពិចារណាចំណុច
, ដេកនៅលើអ័ក្ស សូលីណូយ។ វាច្បាស់ណាស់ថាការបញ្ចូលម៉ាញ៉េទិច
នៅចំណុចនេះត្រូវបានដឹកនាំតាមអ័ក្ស

និងស្មើនឹងផលបូកពិជគណិតនៃការបញ្ចូលនៃដែនម៉ាញេទិកដែលបានបង្កើតនៅចំណុចនេះដោយគ្រប់វេន។ កចូរយើងគូរពីចំណុច កាំ - វ៉ិចទ័រ
ទៅវេនណាមួយ។ វ៉ិចទ័រកាំនេះបង្កើតជាមួយអ័ក្ស α ជ្រុង ក. ចរន្តដែលហូរកាត់វេននេះបង្កើតនៅចំណុច

.

ដែនម៉ាញេទិកជាមួយនឹងការបញ្ចូល
ចូរយើងពិចារណាតំបន់តូចមួយ
solenoid, វាមាន កវេន វេនទាំងនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅចំណុចមួយ។

.

វាលម៉ាញេទិក, អាំងឌុចស្យុងនៃការដែល កវាច្បាស់ណាស់ថាចម្ងាយអ័ក្សពីចំណុច
ទៅកាន់គេហទំព័រ
ស្មើ
; បន្ទាប់មក
.ជាក់ស្តែង

, បន្ទាប់មក កអាំងឌុចស្យុងម៉ាញេទិកនៃវាលដែលបង្កើតដោយវេនទាំងអស់នៅចំណុចមួយ។

ស្មើនឹង ក
.

កម្លាំងវាលម៉ាញេទិកនៅចំណុចមួយ។
;
.

ពីរូបទី 3 ។ ៤ យើងរកឃើញ៖ កដូច្នេះអាំងឌុចស្យុងម៉ាញ៉េទិចអាស្រ័យលើទីតាំងនៃចំណុច

នៅលើអ័ក្ស solenoid ។ នាង

.

អតិបរមានៅកណ្តាលនៃ solenoid: អិល>> រប្រសិនបើ
,
,
,
ស្មើ

;
.

បន្ទាប់មក solenoid អាចត្រូវបានចាត់ទុកថាវែងគ្មានកំណត់ក្នុងករណីនេះ
,
នៅចុងម្ខាងនៃ solenoid វែង
;
,
,
.

ឬ

មេដែក​គឺជា​តួ​ដែល​មាន​លក្ខណៈ​ទាក់ទាញ​វត្ថុ​ដែក។ ទ្រព្យសម្បត្តិដ៏គួរឱ្យទាក់ទាញដែលបង្ហាញដោយមេដែកត្រូវបានគេហៅថាម៉ាញ៉េទិច។ មេដែកអាចជាធម្មជាតិឬសិប្បនិម្មិត។ រ៉ែដែកដែលត្រូវបានជីកយករ៉ែដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិគួរឱ្យទាក់ទាញត្រូវបានគេហៅថា មេដែកធម្មជាតិ ហើយបំណែកនៃលោហៈធាតុម៉ាញ៉េទិចត្រូវបានគេហៅថា មេដែកសិប្បនិម្មិត ដែលជារឿយៗត្រូវបានគេហៅថាមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍។

មេដែកអចិន្ត្រៃយ៍បង្កើតវាលម៉ាញេទិកដែលកម្លាំងម៉ាញេទិកធ្វើសកម្មភាពក្នុងទិសដៅជាក់លាក់ ហៅថាបន្ទាត់កម្លាំង។ ខ្សែភ្លើងចេញពីប៉ូលខាងជើង ហើយចូលប៉ូលខាងត្បូង។

ចរន្តអគ្គិសនីឆ្លងកាត់ conductor ក៏បង្កើតវាលម៉ាញេទិកជុំវិញ conductor ។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលថាបាតុភូតម៉ាញេទិកត្រូវបានភ្ជាប់ដោយ inextricably ជាមួយចរន្តអគ្គិសនី។

បន្ទាត់ម៉ាញេទិកនៃកម្លាំងមានទីតាំងនៅជុំវិញ conductor ដែលមានចរន្តនៅក្នុងរង្វង់មួយ ចំណុចកណ្តាលនៃ conductor ខ្លួនវា ខណៈពេលដែលនៅជិត conductor ពួកគេត្រូវបានគេដាក់ទីតាំងកាន់តែក្រាស់ និងបន្ថែមទៀតពី conductor - តិចជាញឹកញាប់។ ទីតាំងនៃខ្សែវាលម៉ាញេទិកជុំវិញចំហាយដែលផ្ទុកបច្ចុប្បន្នអាស្រ័យលើរូបរាងនៃផ្នែកឆ្លងកាត់របស់វា។

ដើម្បីកំណត់ទិសដៅនៃបន្ទាត់វាល សូមប្រើច្បាប់ gimlet ដែលត្រូវបានរៀបចំដូចខាងក្រោម៖ ប្រសិនបើអ្នកវីស gimlet ក្នុងទិសដៅនៃចរន្តនៅក្នុង conductor នោះការបង្វិលនៃ gimlet handleនឹងបង្ហាញទិសដៅនៃបន្ទាត់ដែនម៉ាញេទិក។

វាលម៉ាញេទិកនៃចំហាយត្រង់គឺជារង្វង់ប្រមូលផ្តុំជាបន្តបន្ទាប់ (រូបភាព 157, ក).ដើម្បីបង្កើនដែនម៉ាញេទិកនៅក្នុង conductor មួយ ក្រោយមកទៀតត្រូវបានផលិតក្នុងទម្រង់ជាឧបករណ៏ (រូបភាព 157, ខ)

ប្រសិនបើទិសដៅនៃការបង្វិលនៃចំណុចទាញ gimlet ស្របគ្នានឹងទិសដៅនៃចរន្តអគ្គិសនីនៅក្នុងវេននៃឧបករណ៏ នោះចលនាទៅមុខរបស់ gimlet ត្រូវបានតម្រង់ឆ្ពោះទៅប៉ូលខាងជើង។

វាលម៉ាញេទិកនៃឧបករណ៏ផ្ទុកបច្ចុប្បន្នគឺស្រដៀងទៅនឹងវាលនៃមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ ដូច្នេះឧបករណ៏ផ្ទុកបច្ចុប្បន្ន (សូលីណូយ) មានលក្ខណៈសម្បត្តិទាំងអស់នៃមេដែក។

នៅទីនេះផងដែរ ទិសដៅនៃបន្ទាត់វាលម៉ាញេទិកជុំវិញវេននីមួយៗនៃឧបករណ៏ត្រូវបានកំណត់ដោយច្បាប់ gimlet ។ បន្ទាត់វាលនៃវេនដែលនៅជាប់គ្នាបន្ថែម បង្កើនដែនម៉ាញេទិកទាំងមូលនៃឧបករណ៏។ ដូចខាងក្រោមពីរូបភព។ 158, ខ្សែវាលម៉ាញេទិកនៃរបុំចេញពីចុងម្ខាង ហើយចូលម្ខាងទៀតបិទខាងក្នុងរបុំ។ ឧបករណ៏ដូចជាមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍មានប៉ូលប៉ូល (ប៉ូលខាងត្បូង និងខាងជើង) ដែលត្រូវបានកំណត់ដោយច្បាប់ gimlet ផងដែរប្រសិនបើមានចែងដូចខាងក្រោមៈ ប្រសិនបើទិសដៅនៃការបង្វិលនៃចំណុចទាញ gimlet ស្របគ្នានឹងទិសដៅនៃចរន្តអគ្គិសនីនៅក្នុងវេននៃឧបករណ៏ នោះចលនាទៅមុខរបស់ gimlet ត្រូវបានតម្រង់ឆ្ពោះទៅប៉ូលខាងជើង។

ដើម្បីកំណត់លក្ខណៈនៃដែនម៉ាញេទិកពីផ្នែកបរិមាណ គំនិតនៃចរន្តម៉ាញ៉េទិចត្រូវបានណែនាំ។

អាំងឌុចស្យុងម៉ាញេទិកគឺជាចំនួននៃបន្ទាត់ម៉ាញ៉េទិចនៃកម្លាំងក្នុង 1 សង់ទីម៉ែត្រ 2 (ឬ 1 ម 2) នៃផ្ទៃកាត់កែងទៅនឹងទិសដៅនៃបន្ទាត់នៃកម្លាំង។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធ SI អាំងឌុចស្យុងម៉ាញេទិកត្រូវបានវាស់ជា teslas (អក្សរកាត់ថា T) ហើយត្រូវបានតាងដោយអក្សរ IN(tesla = weber/m2 = volt second/m2

Weber គឺជាឯកតារង្វាស់នៃលំហូរម៉ាញេទិក។

វាលម៉ាញេទិកអាចត្រូវបានពង្រឹងដោយការបញ្ចូលដំបងដែក (ស្នូល) ចូលទៅក្នុងឧបករណ៏។ វត្តមាននៃស្នូលដែកធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវវាល ចាប់តាំងពីនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកនៃឧបករណ៏ ស្នូលដែកត្រូវបានម៉ាញ៉េទិចបង្កើតវាលផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា ដែលបន្ថែមទៅលើវត្ថុដើម និងកាន់តែខ្លាំង។ ឧបករណ៍បែបនេះត្រូវបានគេហៅថាអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។

ចំនួនសរុបនៃបន្ទាត់នៃកម្លាំងដែលឆ្លងកាត់ផ្នែកឆ្លងកាត់នៃស្នូលត្រូវបានគេហៅថា flux ម៉ាញេទិក។ ទំហំនៃលំហូរម៉ាញេទិចនៃមេដែកអេឡិចត្រិចគឺអាស្រ័យលើចរន្តឆ្លងកាត់របុំ (របុំ) ចំនួនវេន និងភាពធន់ទ្រាំនៃសៀគ្វីម៉ាញ៉េទិច។

សៀគ្វីម៉ាញេទិក ឬសៀគ្វីម៉ាញ៉េទិច គឺជាផ្លូវដែលខ្សែបន្ទាត់ម៉ាញ៉េទិចនៃកម្លាំងត្រូវបានបិទ។ ភាពធន់នៃស្នូលម៉ាញ៉េទិចអាស្រ័យលើភាពជ្រាបនៃម៉ាញ៉េទិចនៃឧបករណ៍ផ្ទុកដែលខ្សែថាមពលឆ្លងកាត់ប្រវែងនៃខ្សែទាំងនេះនិងផ្នែកឆ្លងកាត់នៃស្នូល។

ផលិតផលនៃចរន្តឆ្លងកាត់ winding និងចំនួននៃវេនរបស់វាត្រូវបានគេហៅថា magnetomotive force (mf s) ។ លំហូរម៉ាញេទិកស្មើនឹងកម្លាំងម៉ាញ៉េទិចដែលបែងចែកដោយភាពស្ទាក់ស្ទើរនៃម៉ាញ៉េទិចនៃសៀគ្វី- នេះជារបៀបដែលច្បាប់របស់ Ohm ត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់សៀគ្វីម៉ាញ៉េទិច។ ដោយសារចំនួនវេន និងកម្លាំងម៉ាញេទិចសម្រាប់មេដែកអេឡិចត្រិចដែលបានផ្តល់ឱ្យគឺជាតម្លៃថេរ លំហូរម៉ាញ៉េទិចនៃអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចអាចត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរដោយការកែតម្រូវចរន្តនៅក្នុងរបុំរបស់វា។

អេឡិចត្រូម៉ាញេទិច ស្វែងរកកម្មវិធីធំទូលាយបំផុតនៅក្នុងម៉ាស៊ីន និងឧបករណ៍ផ្សេងៗ (ម៉ាស៊ីនអគ្គិសនី កណ្តឹងអគ្គិសនី ទូរស័ព្ទ ឧបករណ៍វាស់។ល។)។

អ្នកអាចបង្ហាញពីរបៀបប្រើច្បាប់របស់ Ampere ដោយកំណត់ដែនម៉ាញេទិកនៅជិតខ្សែមួយ។ ចូរយើងសួរសំណួរ: តើអ្វីជាវាលនៅខាងក្រៅខ្សែត្រង់វែងនៃផ្នែកឆ្លងកាត់ស៊ីឡាំង? យើងនឹងធ្វើការសន្មត់មួយ ប្រហែលជាមិនច្បាស់ទេ ប៉ុន្តែទោះជាយ៉ាងណាក៏ត្រឹមត្រូវដែរ៖ ខ្សែវាល B ជុំវិញខ្សែជារង្វង់មួយ។ ប្រសិនបើយើងធ្វើការសន្មត់នេះ នោះច្បាប់របស់ Ampere [សមីការ (13.16)] ប្រាប់យើងពីទំហំរបស់វាល។ ដោយសារភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៃបញ្ហា វាល B មានតម្លៃដូចគ្នានៅគ្រប់ចំណុចទាំងអស់នៃរង្វង់ដែលប្រមូលផ្តុំដោយខ្សែ (រូបភាព 13.7) ។ បន្ទាប់មកយើងអាចយកអាំងតេក្រាលនៃបន្ទាត់ B·ds យ៉ាងងាយស្រួល។ វាគ្រាន់តែជាតម្លៃនៃ B គុណនឹងរង្វង់។ ប្រសិនបើកាំនៃរង្វង់គឺ r,នោះ។

ចរន្តសរុបតាមរយៈរង្វិលជុំគឺគ្រាន់តែជាចរន្ត / នៅក្នុងខ្សែដូច្នេះ

កម្លាំងវាលម៉ាញេទិកថយចុះក្នុងសមាមាត្របញ្ច្រាសទៅ r,ចម្ងាយពីអ័ក្សខ្សែ។ ប្រសិនបើចង់បាន សមីការ (13.17) អាចត្រូវបានសរសេរជាទម្រង់វ៉ិចទ័រ។ ដោយនឹកចាំថា B ត្រូវបានដឹកនាំកាត់កែងទៅទាំង I និង r យើងមាន

យើងបានគូសបញ្ជាក់កត្តា 1/4πε 0 ជាមួយ 2 ព្រោះវាលេចឡើងញឹកញាប់។ វាគឺមានតំលៃចងចាំថាវាគឺ 10 - 7 (ក្នុងឯកតា SI) ពីព្រោះសមីការនៃទម្រង់ (13.17) ត្រូវបានប្រើដើម្បី និយមន័យឯកតានៃចរន្ត, ampere ។ នៅចម្ងាយ 1 មចរន្តនៃ 1 A បង្កើតដែនម៉ាញេទិកស្មើនឹង 2 · 10 - 7 weber/m2 ។

ដោយសារចរន្តបង្កើតដែនម៉ាញេទិច វានឹងធ្វើសកម្មភាពដោយកម្លាំងមួយចំនួននៅលើខ្សែដែលនៅជាប់គ្នា ដែលចរន្តក៏ឆ្លងកាត់ផងដែរ។ នៅក្នុង ch ។ 1 យើងបានពិពណ៌នាអំពីការពិសោធន៍សាមញ្ញមួយដែលបង្ហាញពីកម្លាំងរវាងខ្សភ្លើងពីរដែលចរន្តហូរ។ ប្រសិនបើខ្សភ្លើងស្របគ្នា នោះពួកវានីមួយៗគឺកាត់កែងទៅនឹងវាល B នៃខ្សែផ្សេងទៀត; បន្ទាប់មកខ្សែភ្លើងនឹងរុញច្រាន ឬទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមក។ នៅពេលដែលចរន្តហូរក្នុងទិសដៅមួយ ខ្សែភ្លើងទាក់ទាញ;

សូមលើកឧទាហរណ៍មួយទៀត ដែលអាចត្រូវបានវិភាគដោយប្រើច្បាប់របស់ Ampere ប្រសិនបើយើងបន្ថែមព័ត៌មានខ្លះអំពីលក្ខណៈនៃវាល។ អនុញ្ញាតឱ្យមានខ្សែវែងមួយចងជាវង់តឹង ដែលផ្នែកឆ្លងកាត់ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។ ១៣.៨. វង់នេះត្រូវបានគេហៅថា សូលីណូយ។យើងសង្កេតដោយពិសោធន៍ថានៅពេលដែលប្រវែងនៃ solenoid មានទំហំធំណាស់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងអង្កត់ផ្ចិត នោះវាលនៅខាងក្រៅវាតូចណាស់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងវាលនៅខាងក្នុង។ ដោយប្រើតែការពិតនេះនិងច្បាប់របស់ Ampere មនុស្សម្នាក់អាចរកឃើញទំហំនៃវាលនៅខាងក្នុង។

ចាប់តាំងពីវាល នៅសល់នៅខាងក្នុង (និងមិនមានភាពខុសគ្នាសូន្យ) បន្ទាត់របស់វាគួរតែដំណើរការស្របទៅនឹងអ័ក្សដូចបង្ហាញក្នុងរូប។ ១៣.៨. ប្រសិនបើនេះជាករណីនោះ យើងអាចប្រើច្បាប់របស់ Ampere សម្រាប់រាងចតុកោណ "ខ្សែកោង" Γ នៅក្នុងរូប។ ខ្សែកោងនេះធ្វើដំណើរពីចម្ងាយ អិល នៅខាងក្នុង solenoid ដែលវាលគឺស្មើនឹង B o បន្ទាប់មកទៅនៅមុំខាងស្តាំទៅវាលហើយត្រលប់មកវិញតាមតំបន់ខាងក្រៅដែលវាលអាចត្រូវបានធ្វេសប្រហែស។ អាំងតេក្រាលនៃបន្ទាត់ B តាមខ្សែកោងនេះគឺពិតប្រាកដ នៅ 0 អិល។ហើយនេះត្រូវតែស្មើនឹង 1/ε 0 c 2 ដងនៃចរន្តសរុបនៅក្នុង G, i.e. NI(ដែល N គឺជាចំនួននៃ solenoid វិលតាមបណ្តោយប្រវែង អិល). យើងមាន

ឬដោយការចូល ន- ចំនួនវេន ក្នុងមួយឯកតាប្រវែង solenoid (ដូច្នេះ ន= N/L), យើងទទួលបាន

តើមានអ្វីកើតឡើងចំពោះខ្សែ B នៅពេលដែលពួកគេឈានដល់ចុងបញ្ចប់នៃ solenoid? តាមមើលទៅ ពួកវាបង្វែរគ្នា ហើយត្រលប់ទៅសូលីនអ៊ីដពីចុងម្ខាងទៀត (រូបភាព 13.9)។ វាលដូចគ្នាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅខាងក្រៅដំបងម៉ាញ៉េទិច។ អញ្ចឹង តើវាជាអ្វីមេដែក? សមីការរបស់យើងនិយាយថាវាល B កើតឡើងពីវត្តមាននៃចរន្ត។ ហើយយើងដឹងថារបារដែកធម្មតា (មិនមែនអាគុយ ឬម៉ាស៊ីនភ្លើង) ក៏បង្កើតដែនម៉ាញេទិចផងដែរ។ អ្នកអាចរំពឹងថានឹងមានពាក្យផ្សេងទៀតនៅខាងស្តាំដៃនៃ (13.12) ឬ (16.13) តំណាងឱ្យ "ដង់ស៊ីតេនៃដែកម៉ាញ៉េទិច" ឬបរិមាណស្រដៀងគ្នាមួយចំនួន។ ប៉ុន្តែមិនមានសមាជិកបែបនេះទេ។ ទ្រឹស្ដីរបស់យើងនិយាយថាឥទ្ធិពលម៉ាញេទិកនៃជាតិដែកកើតឡើងពីចរន្តខាងក្នុងមួយចំនួនដែលបានគិតរួចហើយដោយពាក្យ j ។

បញ្ហាគឺស្មុគ្រស្មាញខ្លាំងនៅពេលមើលពីចំណុចជ្រៅនៃទិដ្ឋភាព; យើង​បាន​ជឿជាក់​លើ​ចំណុច​នេះ​រួច​ទៅ​ហើយ​នៅ​ពេល​ដែល​យើង​ព្យាយាម​យល់​ពី dielectrics ។ ដើម្បីកុំឱ្យរំខានការបង្ហាញរបស់យើង យើងនឹងពន្យារពេលការពិភាក្សាលម្អិតអំពីយន្តការផ្ទៃក្នុងនៃវត្ថុធាតុម៉ាញ៉េទិចដូចជាដែក។ សម្រាប់ពេលនេះ យើងនឹងត្រូវតែទទួលយកថា មេដែកណាមួយកើតឡើងដោយសារតែចរន្ត និងថាមានចរន្តខាងក្នុងថេរនៅក្នុងមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍។ ក្នុងករណីដែក ចរន្តទាំងនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអេឡិចត្រុងដែលបង្វិលជុំវិញអ័ក្សរបស់វា។ អេឡិចត្រុងនីមួយៗមានការបង្វិលដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងចរន្តចរន្តតូចមួយ។ ជាការពិតណាស់ អេឡិចត្រុងមួយមិនបង្កើតដែនម៉ាញេទិចដ៏ធំនោះទេ ប៉ុន្តែវត្ថុធម្មតាមួយមានអេឡិចត្រុងរាប់ពាន់លាន និងរាប់ពាន់លាន។ ជាធម្មតាពួកវាបង្វិលតាមរបៀបណាមួយដើម្បីឱ្យឥទ្ធិពលទាំងមូលបាត់។ អ្វីដែលគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលនោះគឺថានៅក្នុងសារធាតុមួយចំនួនដូចជាដែក អេឡិចត្រុងភាគច្រើនបង្វិលជុំវិញអ័ក្សដែលដឹកនាំក្នុងទិសដៅតែមួយ - នៅក្នុងជាតិដែក អេឡិចត្រុងពីរពីអាតូមនីមួយៗចូលរួមក្នុងចលនារួមគ្នានេះ។ មេដែកមួយមានអេឡិចត្រុងមួយចំនួនធំដែលវិលក្នុងទិសដៅដូចគ្នា ហើយដូចដែលយើងនឹងឃើញ ឥទ្ធិពលរួមរបស់ពួកវាគឺស្មើនឹងចរន្តដែលចរាចរលើផ្ទៃនៃមេដែក។ (នេះគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងអ្វីដែលយើងរកឃើញនៅក្នុង dielectrics — dielectric polarized uniformly គឺស្មើនឹងការចែកចាយបន្ទុកលើផ្ទៃរបស់វា។) ដូច្នេះ វាមិនមែនជារឿងចៃដន្យទេដែល bar magnet ស្មើនឹង solenoid មួយ។

ចូរយើងគណនាអាំងឌុចស្យុងនៃដែនម៉ាញេទិកដែលបង្កើតឡើងដោយចំហាយត្រង់ដែលមានចរន្តនៅចំណុចបំពាន ម. អនុញ្ញាតឱ្យយើងបែងចែក conductor ទៅជាផ្នែកតូចៗបឋមនៃប្រវែង។ យោងតាមច្បាប់ gimlet នៅចំណុច មវ៉ិចទ័រពីធាតុបច្ចុប្បន្នទាំងអស់មានទិសដៅដូចគ្នា - លើសពីប្លង់នៃគំនូរ។ ដូច្នេះការបន្ថែមវ៉ិចទ័រអាចត្រូវបានជំនួសដោយការបន្ថែមម៉ូឌុលរបស់ពួកគេ និង

. (3)

ដើម្បីរួមបញ្ចូល អ្នកត្រូវការអថេរ , និងដើម្បីបង្ហាញតាមរយៈមួយក្នុងចំណោមពួកវា។ យើងជ្រើសរើសមុំជាអថេររួមបញ្ចូល។ ព្រះអាទិត្យ- មានធ្នូនៃរង្វង់កាំ rជាមួយកណ្តាលនៅចំណុចស្មើ (សូមមើលរូប) ។ ចូរ​បង្ហាញ​ពី​ត្រីកោណ​កែង ABC:. ការជំនួសកន្សោមនេះទៅជា (3) យើងទទួលបាន . ពីត្រីកោណ AOMអនុញ្ញាតឱ្យយើងកំណត់ថាតើចម្ងាយខ្លីបំផុតពីចំណុចវាលទៅបន្ទាត់ត្រង់ណា។ បន្ទាប់មក

.

ការរួមបញ្ចូលកន្សោមចុងក្រោយលើធាតុបច្ចុប្បន្នទាំងអស់ ដែលស្មើនឹងការរួមបញ្ចូលពីទៅមួយ យើងរកឃើញ .

ដូច្នេះ ការបញ្ចូលដែនម៉ាញេទិកដែលបង្កើតឡើងដោយចរន្ត rectilinear នៃប្រវែងកំណត់នឹងស្មើនឹង

.

នៅពេលអនាគត ខ្ញុំនឹងណែនាំពីគោលគំនិតនៃវ៉ិចទ័រកម្លាំងដែនម៉ាញេទិក ដែលទាក់ទងទៅនឹងអាំងឌុចស្យុងដែនម៉ាញេទិកដោយទំនាក់ទំនង , , ដែលជាកន្លែងដែលជា permeability ម៉ាញេទិកនៃឧបករណ៍ផ្ទុក។ សម្រាប់ការបូមធូលី, សម្រាប់ខ្យល់។ បន្ទាប់មកកម្លាំងនៃដែនម៉ាញេទិកដែលបង្កើតឡើងដោយចំហាយនៃប្រវែងកំណត់នឹងស្មើនឹង

.

សម្រាប់ចំហាយត្រង់នៃប្រវែងគ្មានកំណត់ មុំ និងនឹងស្មើនឹង , , ហើយកន្សោមក្នុងតង្កៀបត្រូវចំណាយលើតម្លៃ។ អាស្រ័យហេតុនេះ អាំងឌុចស្យុង និងកម្លាំងនៃដែនម៉ាញេទិកដែលបង្កើតឡើងដោយចំហាយត្រង់ដែលមានចរន្តប្រវែងគ្មានកំណត់គឺស្មើគ្នារៀងគ្នា។

ដែនម៉ាញេទិកនៃចរន្តរង្វង់

ជាការអនុវត្តទីពីរនៃច្បាប់ Biot-Savart-Laplace យើងគណនាអាំងឌុចស្យុង និងកម្លាំងនៃដែនម៉ាញេទិចនៅលើអ័ក្សនៃចរន្តរង្វង់។ អនុញ្ញាតឱ្យយើងសម្គាល់កាំនៃរង្វង់នៃ conductor ជាមួយចរន្តដោយ , ចម្ងាយពីកណ្តាលនៃចរន្តរង្វង់ទៅចំណុចវាលដែលស្ថិតនៅក្រោមការសិក្សាដោយ h. ពីធាតុបច្ចុប្បន្នទាំងអស់ កោណនៃវ៉ិចទ័រត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយវាងាយស្រួលក្នុងការយល់ថាវ៉ិចទ័រលទ្ធផលនៅចំណុចមួយនឹងត្រូវបានដឹកនាំផ្ដេកតាមអ័ក្ស។ ដើម្បីស្វែងរកម៉ូឌុលនៃវ៉ិចទ័រ វាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបន្ថែមការព្យាករនៃវ៉ិចទ័រទៅអ័ក្ស។ ការព្យាករណ៍បែបនេះនីមួយៗមានទម្រង់

,

ដែលជាកន្លែងដែលវាត្រូវបានគេយកទៅក្នុងគណនីថាមុំរវាងវ៉ិចទ័រនិងស្មើនឹង , ដូច្នេះស៊ីនុសគឺស្មើនឹងមួយ។ ចូរយើងបញ្ចូលកន្សោមនេះលើទាំងអស់គ្នា

.

អាំងតេក្រាល គឺជារង្វង់នៃ conductor ដែលផ្ទុកចរន្ត បន្ទាប់មក

.

ដោយគិតពីវាយើងសរសេរ

ហើយអនុវត្តទ្រឹស្តីបទពីថាហ្គោរ យើងទទួលបាន

,

និងសម្រាប់កម្លាំងដែនម៉ាញេទិក

.

អាំងឌុចស្យុងម៉ាញេទិក និងកម្លាំងវាលម៉ាញេទិកនៅកណ្តាលនៃចរន្តរង្វង់, ( , ) , គឺស្មើគ្នា។

អន្តរកម្មនៃចំហាយប៉ារ៉ាឡែលជាមួយចរន្ត។

ឯកតានៃចរន្ត។

ចូរយើងស្វែងរកកម្លាំងក្នុងមួយឯកតាប្រវែងដែលខ្សែពីរស្របគ្នាដែលវែងគ្មានកំណត់ជាមួយចរន្ត និងអន្តរកម្មនៅក្នុងកន្លែងទំនេរ ប្រសិនបើចម្ងាយរវាងខ្សភ្លើងស្មើនឹង . ធាតុបច្ចុប្បន្ននីមួយៗស្ថិតនៅក្នុងដែនម៉ាញ៉េទិចនៃចរន្តគឺនៅក្នុងវាល។ មុំរវាងធាតុបច្ចុប្បន្ននីមួយៗ និងវ៉ិចទ័រវាលគឺ 90°។

បន្ទាប់មក យោងតាមច្បាប់របស់ Ampere កម្លាំងមួយធ្វើសកម្មភាពលើផ្នែកមួយនៃ conductor ដែលផ្ទុកចរន្ត

,

ហើយក្នុងមួយឯកតាប្រវែងនៃ conductor កម្លាំងនេះនឹងស្មើនឹង

ចំពោះកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពក្នុងមួយឯកតាប្រវែងនៃចំហាយដែលផ្ទុកបច្ចុប្បន្ន កន្សោមដូចគ្នាត្រូវបានទទួល។ ហើយចុងក្រោយ។ ដោយកំណត់ទិសដៅនៃវ៉ិចទ័រដោយប្រើក្បួនវីសខាងស្តាំ និងទិសដៅនៃកម្លាំងអំពែរដោយប្រើក្បួនខាងឆ្វេង យើងនឹងធ្វើឱ្យប្រាកដថាចរន្តនៃទិសដៅដូចគ្នាទាក់ទាញ ហើយទិសដៅផ្ទុយគ្នានឹងរុញច្រាន។

ប្រសិនបើចរន្តស្មើគ្នាហូរកាត់ conductors ដែលមានទីតាំងនៅចម្ងាយ នោះសម្រាប់ម៉ែត្រនីមួយៗនៃប្រវែងនៃ conductors បង្ខំឱ្យស្មើគ្នា ឬត្រូវបានអនុវត្តដោយគិតគូរថា យើងទទួលបាន ហើយដង់ស៊ីតេនៃបន្ទាត់នឹងសមាមាត្រទៅនឹងទំហំវ៉ិចទ័រ ឬនៅក្នុងសញ្ញាណមួយផ្សេងទៀត។

នេះមានន័យថាវាលម៉ាញេទិកមិនមានប្រភព (បន្ទុកម៉ាញេទិក) ។ ដែនម៉ាញេទិកត្រូវបានបង្កើតមិនមែនដោយបន្ទុកម៉ាញេទិក (ដែលមិនមាននៅក្នុងធម្មជាតិ) ប៉ុន្តែដោយចរន្តអគ្គិសនី។ ច្បាប់នេះគឺជាមូលដ្ឋាន៖ វាមានសុពលភាពមិនត្រឹមតែសម្រាប់ថេរប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏សម្រាប់ដែនម៉ាញេទិចឆ្លាស់គ្នាផងដែរ។

ប្រធានបទនៃអ្នកសរសេរកូដការប្រឡងរដ្ឋបង្រួបបង្រួម: អន្តរកម្មនៃមេដែក, ដែនម៉ាញេទិចនៃ conductor ជាមួយចរន្ត។

លក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញេទិកនៃរូបធាតុត្រូវបានគេស្គាល់ចំពោះមនុស្សជាយូរមកហើយ។ Magnets បានទទួលឈ្មោះពីទីក្រុងបុរាណ Magnesia៖ នៅតំបន់ជុំវិញរបស់វាមានសារធាតុរ៉ែធម្មតា (ក្រោយមកគេហៅថា រ៉ែដែក ឬម៉ាញ៉េទិច) បំណែកដែលទាក់ទាញវត្ថុដែក។

អន្តរកម្មមេដែក

នៅលើផ្នែកពីរនៃមេដែកនីមួយៗមាន ប៉ូលខាងជើងនិង ប៉ូលខាងត្បូង. មេដែកពីរត្រូវបានទាក់ទាញគ្នាទៅវិញទៅមកដោយប៉ូលទល់មុខគ្នាហើយច្រានដោយបង្គោលដូច។ មេដែក​អាច​ធ្វើ​សកម្មភាព​លើ​គ្នា​បាន​សូម្បី​តែ​ក្នុង​ម៉ាស៊ីន​បូម​ធូលី​ក៏​ដោយ! ទាំងអស់នេះប្រហាក់ប្រហែលនឹងអន្តរកម្មនៃបន្ទុកអគ្គីសនី អន្តរកម្មនៃមេដែកមិនមែនអគ្គិសនីទេ។. នេះត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយការពិតពិសោធន៍ខាងក្រោម។

កម្លាំងម៉ាញេទិកចុះខ្សោយ នៅពេលដែលមេដែកឡើងកំដៅ។ ភាពខ្លាំងនៃអន្តរកម្មនៃការគិតថ្លៃចំណុចមិនអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពរបស់វាទេ។

កម្លាំងម៉ាញេទិកចុះខ្សោយ ប្រសិនបើមេដែករង្គើ។ គ្មាន​អ្វី​ដូចនេះ​កើត​ឡើង​ជាមួយ​សាកសព​ដែល​ត្រូវ​បាន​សាក​ដោយ​អគ្គិសនី​ទេ។

បន្ទុកអគ្គីសនីវិជ្ជមានអាចត្រូវបានបំបែកចេញពីអវិជ្ជមាន (ឧទាហរណ៍នៅពេលបញ្ចូលចរន្តអគ្គិសនី) ។ ប៉ុន្តែវាមិនអាចបំបែកបង្គោលមេដែកបានទេ៖ ប្រសិនបើអ្នកកាត់មេដែកជាពីរផ្នែក នោះបង្គោលក៏លេចឡើងនៅកន្លែងកាត់ ហើយមេដែកបំបែកជាពីរមេដែកដែលមានប៉ូលទល់មុខគ្នានៅខាងចុង (តម្រង់ទិសដូចគ្នា ដូចជាបង្គោលនៃមេដែកដើម) ។

ដូច្នេះមេដែក ជានិច្ច bipolar ពួកវាមាននៅក្នុងទម្រង់ប៉ុណ្ណោះ។ ឌីប៉ូល។. បង្គោលម៉ាញេទិកដាច់ឆ្ងាយ (ហៅថា monopoles ម៉ាញេទិក- analogues នៃបន្ទុកអគ្គីសនី) មិនមាននៅក្នុងធម្មជាតិទេ (ក្នុងករណីណាក៏ដោយពួកគេមិនទាន់ត្រូវបានរកឃើញដោយពិសោធន៍ទេ) ។ នេះប្រហែលជាភាពមិនស៊ីមេទ្រីដ៏ទាក់ទាញបំផុតរវាងចរន្តអគ្គិសនី និងមេដែក។

ដូចជាសាកសពដែលសាកដោយអគ្គិសនី មេដែកធ្វើសកម្មភាពលើបន្ទុកអគ្គីសនី។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយមេដែកធ្វើសកម្មភាពតែប៉ុណ្ណោះ ផ្លាស់ទីគិតថ្លៃ; ប្រសិនបើការចោទប្រកាន់នៅសម្រាកទាក់ទងទៅនឹងមេដែក នោះឥទ្ធិពលនៃកម្លាំងម៉ាញេទិកលើបន្ទុកមិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ រាងកាយដែលមានចរន្តអគ្គិសនីធ្វើសកម្មភាពលើបន្ទុកណាមួយ ដោយមិនគិតពីថាតើវាកំពុងសម្រាក ឬនៅក្នុងចលនានោះទេ។

យោងទៅតាមគោលគំនិតទំនើបនៃទ្រឹស្តីរយៈចម្ងាយខ្លីអន្តរកម្មនៃមេដែកត្រូវបានអនុវត្តតាមរយៈ វាលម៉ាញេទិកមានន័យថា មេដែកបង្កើតដែនម៉ាញេទិចនៅក្នុងលំហជុំវិញ ដែលធ្វើសកម្មភាពលើមេដែកផ្សេងទៀត ហើយបណ្តាលឱ្យមានការទាក់ទាញដែលអាចមើលឃើញ ឬការច្រានចោលនៃមេដែកទាំងនេះ។

ឧទាហរណ៍នៃមេដែកគឺ ម្ជុលម៉ាញេទិកត្រីវិស័យ។ ដោយប្រើម្ជុលម៉ាញេទិក អ្នកអាចវិនិច្ឆ័យវត្តមាននៃដែនម៉ាញេទិកនៅក្នុងតំបន់ដែលបានផ្តល់ឱ្យនៃលំហ ក៏ដូចជាទិសដៅនៃវាល។

ភពផែនដីរបស់យើងគឺជាមេដែកដ៏ធំ។ មិនឆ្ងាយពីប៉ូលភូមិសាស្ត្រខាងជើងនៃផែនដី គឺជាបង្គោលម៉ាញេទិកខាងត្បូង។ ដូច្នេះ ចុងខាងជើងនៃម្ជុលត្រីវិស័យ បែរឆ្ពោះទៅប៉ូលម៉ាញេទិចខាងត្បូងនៃផែនដី ចង្អុលទៅភូមិសាស្ត្រខាងជើង។ នេះគឺជាកន្លែងដែលឈ្មោះ "ប៉ូលខាងជើង" នៃមេដែកបានមកពី។

បន្ទាត់ដែនម៉ាញេទិក

វាលអគ្គីសនីដែលយើងរំលឹកឡើងវិញគឺត្រូវបានសិក្សាដោយប្រើការសាកថ្មតូច ដោយឥទ្ធិពលដែលមនុស្សម្នាក់អាចវិនិច្ឆ័យទំហំ និងទិសដៅនៃវាល។ analogue នៃបន្ទុកសាកល្បងនៅក្នុងករណីនៃដែនម៉ាញេទិកគឺជាម្ជុលម៉ាញ៉េទិចតូចមួយ។

ជាឧទាហរណ៍ អ្នកអាចទទួលបានការយល់ដឹងអំពីធរណីមាត្រមួយចំនួននៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកដោយដាក់ម្ជុលត្រីវិស័យតូចបំផុតនៅចំណុចផ្សេងៗគ្នាក្នុងលំហ។ បទពិសោធន៍បង្ហាញថាព្រួញនឹងតម្រង់តាមបន្ទាត់ជាក់លាក់ - អ្វីដែលគេហៅថា បន្ទាត់ដែនម៉ាញេទិក. ចូរ​យើង​កំណត់​គោល​គំនិត​នេះ​ក្នុង​ទម្រង់​នៃ​ចំណុច​បី​ដូច​ខាង​ក្រោម។

1. ខ្សែវាលម៉ាញេទិក ឬបន្ទាត់នៃកម្លាំងម៉ាញេទិក គឺជាបន្ទាត់តម្រង់ទិសក្នុងលំហដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិដូចខាងក្រោមៈ ម្ជុលត្រីវិស័យតូចមួយដែលដាក់នៅចំណុចនីមួយៗនៅលើបន្ទាត់បែបនេះគឺតម្រង់ទិសតង់សង់ទៅបន្ទាត់នេះ។.

2. ទិសដៅនៃបន្ទាត់វាលម៉ាញេទិកត្រូវបានចាត់ទុកថាជាទិសដៅនៃចុងខាងជើងនៃម្ជុលត្រីវិស័យដែលមានទីតាំងនៅចំណុចនៅលើបន្ទាត់នេះ.

3. បន្ទាត់កាន់តែក្រាស់ ដែនម៉ាញេទិកកាន់តែខ្លាំងនៅក្នុងតំបន់ដែលបានផ្តល់ឱ្យនៃលំហ។.

ឯកសារដែកអាចប្រើជាម្ជុលត្រីវិស័យបានដោយជោគជ័យ៖ នៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក ឯកសារតូចៗក្លាយជាមេដែក ហើយមានឥរិយាបទដូចម្ជុលម៉ាញ៉េទិច។

ដូច្នេះ ដោយចាក់ឯកសារដែកជុំវិញមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ យើងនឹងឃើញរូបភាពប្រហែលខាងក្រោមនៃបន្ទាត់ដែនម៉ាញេទិក (រូបភាពទី 1)។

អង្ករ។ 1. វាលមេដែកអចិន្រ្តៃយ៍

ប៉ូលខាងជើងនៃមេដែកត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយពណ៌ខៀវ និងអក្សរ ; ប៉ូលខាងត្បូង - ពណ៌ក្រហមនិងអក្សរ។ សូមចំណាំថាបន្ទាត់វាលចាកចេញពីប៉ូលខាងជើងនៃមេដែកហើយចូលទៅក្នុងប៉ូលខាងត្បូង: បន្ទាប់ពីទាំងអស់វាគឺឆ្ពោះទៅរកប៉ូលខាងត្បូងនៃមេដែកដែលចុងខាងជើងនៃម្ជុលត្រីវិស័យនឹងត្រូវបានដឹកនាំ។

បទពិសោធន៍របស់ Oersted

ទោះបីជាបាតុភូតអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិចត្រូវបានគេស្គាល់តាំងពីបុរាណកាលមកក៏ដោយ ក៏គ្មានទំនាក់ទំនងរវាងពួកគេត្រូវបានគេសង្កេតឃើញក្នុងរយៈពេលយូរដែរ។ អស់ជាច្រើនសតវត្សមកហើយ ការស្រាវជ្រាវលើអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិចបានដំណើរការស្របគ្នា និងដោយឯករាជ្យពីគ្នាទៅវិញទៅមក។

ការពិតគួរឱ្យកត់សម្គាល់ដែលថាបាតុភូតអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិកពិតជាមានទំនាក់ទំនងគ្នាទៅវិញទៅមក ត្រូវបានរកឃើញដំបូងនៅឆ្នាំ 1820 - នៅក្នុងការពិសោធន៍ដ៏ល្បីល្បាញរបស់ Oersted ។

ដ្យាក្រាមនៃការពិសោធន៍របស់ Oersted ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 2 (រូបភាពពីគេហទំព័រ rt.mipt.ru) ។ នៅពីលើម្ជុលម៉ាញេទិក (ហើយជាប៉ូលខាងជើង និងខាងត្បូងនៃម្ជុល) មានចំហាយដែកដែលភ្ជាប់ទៅនឹងប្រភពបច្ចុប្បន្ន។ ប្រសិនបើអ្នកបិទសៀគ្វី នោះព្រួញបត់កាត់កែងទៅនឹង conductor!
ការពិសោធន៍សាមញ្ញនេះបានចង្អុលបង្ហាញដោយផ្ទាល់នូវទំនាក់ទំនងរវាងចរន្តអគ្គិសនី និងមេដែក។ ការពិសោធន៍ដែលធ្វើតាមការពិសោធន៍របស់ Oersted បានបង្កើតគំរូដូចខាងក្រោមៈ ដែនម៉ាញេទិចត្រូវបានបង្កើតដោយចរន្តអគ្គិសនី និងធ្វើសកម្មភាពលើចរន្ត.

អង្ករ។ 2. ការពិសោធន៍របស់ Oersted

លំនាំនៃខ្សែវាលម៉ាញេទិកដែលបង្កើតដោយ conductor ដែលផ្ទុកបច្ចុប្បន្នអាស្រ័យលើរូបរាងរបស់ conductor ។

ដែនម៉ាញេទិកនៃខ្សែត្រង់ដែលផ្ទុកចរន្ត

ខ្សែវាលម៉ាញេទិកនៃខ្សែត្រង់ដែលផ្ទុកចរន្តគឺជារង្វង់ប្រមូលផ្តុំ។ ចំណុចកណ្តាលនៃរង្វង់ទាំងនេះស្ថិតនៅលើខ្សែ ហើយប្លង់របស់វាកាត់កែងទៅនឹងខ្សែ (រូបភាពទី 3)។

អង្ករ។ 3. វាលនៃខ្សែត្រង់មួយដែលមានចរន្ត

មានច្បាប់ជំនួសពីរសម្រាប់កំណត់ទិសដៅនៃបន្ទាត់វាលម៉ាញេទិកទៅមុខ។

ក្បួនទ្រនិចនាឡិកា. បន្ទាត់វាលទៅច្រាសទ្រនិចនាឡិកា ប្រសិនបើអ្នកក្រឡេកមើលទៅ ដើម្បីឱ្យចរន្តហូរមករកយើង.

ក្បួនវីស(ឬ ច្បាប់ gimlet, ឬ ក្បួន corkscrew- នេះគឺជាអ្វីដែលនៅជិតនរណាម្នាក់ ;-)) ។ បន្ទាត់វាលទៅកន្លែងដែលអ្នកត្រូវការបង្វិលវីស (ជាមួយខ្សែស្រឡាយខាងស្តាំធម្មតា) ដូច្នេះវាផ្លាស់ទីតាមខ្សែស្រឡាយក្នុងទិសដៅនៃចរន្ត។.

ប្រើច្បាប់ដែលសាកសមនឹងអ្នកបំផុត។ វាជាការប្រសើរក្នុងការប្រើក្បួនទ្រនិចនាឡិកា - ពេលក្រោយអ្នកនឹងឃើញដោយខ្លួនឯងថាវាមានលក្ខណៈជាសកល និងងាយស្រួលប្រើជាង (ហើយបន្ទាប់មកចងចាំវាដោយការដឹងគុណក្នុងឆ្នាំដំបូងរបស់អ្នក នៅពេលអ្នកសិក្សាធរណីមាត្រវិភាគ)។

នៅក្នុងរូបភព។ 3 អ្វី​ដែល​ថ្មី​បាន​លេច​ឡើង​: នេះ​គឺ​ជា​វ៉ិចទ័រ​ដែល​ហៅ​ថា​ ការបញ្ចូលដែនម៉ាញេទិក, ឬ ការបញ្ចូលម៉ាញ៉េទិច. វ៉ិចទ័រអាំងឌុចស្យុងម៉ាញេទិកគឺស្រដៀងនឹងវ៉ិចទ័រកម្លាំងវាលអគ្គិសនី៖ វាបម្រើ លក្ខណៈថាមពលដែនម៉ាញេទិក កំណត់កម្លាំងដែលវាលម៉ាញេទិកធ្វើសកម្មភាពលើបន្ទុកផ្លាស់ទី។

យើងនឹងនិយាយអំពីកម្លាំងនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកនៅពេលក្រោយ ប៉ុន្តែសម្រាប់ពេលនេះ យើងនឹងកត់សម្គាល់ត្រឹមតែថា រ៉ិចទ័រ និងទិសដៅនៃដែនម៉ាញេទិកត្រូវបានកំណត់ដោយវ៉ិចទ័រអាំងឌុចស្យុងម៉ាញេទិក។ នៅចំណុចនីមួយៗក្នុងលំហ វ៉ិចទ័រត្រូវបានដឹកនាំក្នុងទិសដៅដូចគ្នានឹងចុងខាងជើងនៃម្ជុលត្រីវិស័យដែលដាក់នៅចំណុចដែលបានផ្តល់ឱ្យ ពោលគឺតង់សង់ទៅបន្ទាត់វាលក្នុងទិសដៅនៃបន្ទាត់នេះ។ អាំងឌុចស្យុងម៉ាញេទិកត្រូវបានវាស់នៅក្នុង តេសឡា(ត.)

ដូចនៅក្នុងករណីនៃវាលអគ្គិសនី សម្រាប់ការបញ្ចូលដែនម៉ាញេទិកត្រូវបានអនុវត្តដូចខាងក្រោម: គោលការណ៍ superposition. វាស្ថិតនៅក្នុងការពិតដែលថា អាំងឌុចស្យុងនៃដែនម៉ាញេទិកដែលបានបង្កើតនៅចំណុចដែលបានផ្តល់ឱ្យដោយចរន្តផ្សេងៗបន្ថែមវ៉ិចទ័រហើយផ្តល់ឱ្យវ៉ិចទ័រលទ្ធផលនៃអាំងឌុចស្យុងម៉ាញេទិក:.

វាលម៉ាញេទិកនៃឧបករណ៏ដែលមានចរន្ត

ពិចារណាពីឧបករណ៏រាងជារង្វង់ដែលចរន្តដោយផ្ទាល់ចរាចរ។ យើងមិនបង្ហាញប្រភពដែលបង្កើតចរន្តនៅក្នុងរូបនោះទេ។

រូបភាពនៃបន្ទាត់វាលនៃគន្លងរបស់យើងនឹងមើលទៅប្រហែលដូចខាងក្រោម (រូបភាពទី 4) ។

អង្ករ។ 4. វាលនៃឧបករណ៏ដែលមានចរន្ត

វានឹងមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ពួកយើងដើម្បីអាចកំណត់ថាតើលំហពាក់កណ្តាល (ទាក់ទងទៅនឹងយន្តហោះនៃឧបករណ៏) ដែលដែនម៉ាញេទិកត្រូវបានដឹកនាំ។ ជាថ្មីម្តងទៀតយើងមានច្បាប់ជំនួសពីរ។

ក្បួនទ្រនិចនាឡិកា. បន្ទាត់វាលទៅទីនោះ ដោយរកមើលពីកន្លែងដែលចរន្តហាក់ដូចជាចរាចរច្រាសទ្រនិចនាឡិកា.

ក្បួនវីស. ខ្សែវាលទៅកន្លែងដែលវីស (ជាមួយខ្សែស្រឡាយខាងស្តាំធម្មតា) នឹងផ្លាស់ទីប្រសិនបើបង្វិលក្នុងទិសដៅនៃចរន្ត។.

ដូចដែលអ្នកអាចឃើញចរន្តនិងវាលផ្លាស់ប្តូរតួនាទី - បើប្រៀបធៀបទៅនឹងការបង្កើតច្បាប់ទាំងនេះសម្រាប់ករណីនៃចរន្តផ្ទាល់។

វាលម៉ាញេទិកនៃឧបករណ៏បច្ចុប្បន្ន

ឧបករណ៏វា​នឹង​ដំណើរការ​បាន​ប្រសិន​បើ​អ្នក​បក់​ខ្សែ​យ៉ាង​តឹង ងាក​ទៅ​បត់​ជា​វង់​វែង​គ្រប់គ្រាន់ (រូប​ទី 5 - រូបភាព​ពី en.wikipedia.org)។ ឧបករណ៏អាចមានច្រើនដប់ រាប់រយ ឬរាប់ពាន់វេន។ ឧបករណ៏នេះត្រូវបានគេហៅផងដែរ។ សូលីណូយ.

អង្ករ។ 5. Coil (solenoid)

ដែនម៉ាញេទិកនៃវេនមួយ ដូចដែលយើងដឹង មើលទៅមិនសាមញ្ញទេ។ វាល? វេននីមួយៗនៃឧបករណ៏ត្រូវបានដាក់លើគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយវាហាក់ដូចជាថាលទ្ធផលគួរតែជារូបភាពដែលច្របូកច្របល់ខ្លាំង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយនេះមិនមែនដូច្នោះទេ: វាលនៃឧបករណ៏វែងមានរចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញដែលមិននឹកស្មានដល់ (រូបភាព 6) ។

អង្ករ។ 6. វាលឧបករណ៏បច្ចុប្បន្ន

នៅក្នុងតួរលេខនេះ ចរន្តនៅក្នុងឧបករណ៏នេះហូរច្រាសទ្រនិចនាឡិកានៅពេលមើលពីខាងឆ្វេង (វានឹងកើតឡើងប្រសិនបើនៅក្នុងរូបភាពទី 5 ចុងខាងស្តាំនៃឧបករណ៏ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅ "បូក" នៃប្រភពបច្ចុប្បន្ន ហើយចុងខាងឆ្វេងទៅ " ដក”) ។ យើងឃើញថាវាលម៉ាញេទិកនៃឧបករណ៏មានលក្ខណៈសម្បត្តិពីរយ៉ាង។

1. នៅខាងក្នុងឧបករណ៏នៅឆ្ងាយពីគែមរបស់វា វាលម៉ាញេទិកគឺ ដូចគ្នា៖ នៅចំណុចនីមួយៗ វ៉ិចទ័រអាំងឌុចស្យុងម៉ាញេទិកគឺដូចគ្នាក្នុងទំហំ និងទិសដៅ។ បន្ទាត់វាលគឺជាបន្ទាត់ត្រង់ស្របគ្នា; ពួកគេពត់តែនៅជិតគែមនៃឧបករណ៏នៅពេលដែលពួកគេចេញមក។

2. នៅខាងក្រៅឧបករណ៏វាលគឺនៅជិតសូន្យ។ ការបង្វិលកាន់តែច្រើននៅក្នុងឧបករណ៏ វាលនៅខាងក្រៅវាកាន់តែខ្សោយ។

សូមចំណាំថា របុំវែងគ្មានកំណត់ មិនបញ្ចេញវាលខាងក្រៅទាល់តែសោះ៖ មិនមានវាលម៉ាញេទិកនៅខាងក្រៅឧបករណ៏ទេ។ នៅខាងក្នុងឧបករណ៏បែបនេះ វាលគឺឯកសណ្ឋានគ្រប់ទីកន្លែង។

មិនរំលឹកអ្នកពីអ្វីទេ? ឧបករណ៏គឺជា analogue "ម៉ាញេទិក" នៃ capacitor ។ អ្នកចាំថា capacitor បង្កើតវាលអគ្គីសនីឯកសណ្ឋានមួយនៅខាងក្នុងខ្លួនវា បន្ទាត់ដែលពត់តែនៅជិតគែមចាន ហើយនៅខាងក្រៅ capacitor វាលគឺនៅជិតសូន្យ។ capacitor ដែលមានចានគ្មានកំណត់មិនបញ្ចេញវាលទៅខាងក្រៅទាល់តែសោះ ហើយវាលគឺឯកសណ្ឋានគ្រប់ទីកន្លែងនៅខាងក្នុងវា។

ហើយឥឡូវនេះ - ការសង្កេតសំខាន់។ សូមប្រៀបធៀបរូបភាពនៃបន្ទាត់ដែនម៉ាញេទិកនៅខាងក្រៅឧបករណ៏ (រូបភាពទី 6) ជាមួយនឹងបន្ទាត់វាលមេដែកនៅក្នុងរូបភព។ ១. វាជារឿងដូចគ្នាមែនទេ? ហើយឥឡូវនេះយើងមកដល់សំណួរដែលប្រហែលជាបានកើតឡើងនៅក្នុងគំនិតរបស់អ្នកអស់រយៈពេលជាយូរ: ប្រសិនបើវាលម៉ាញេទិកត្រូវបានបង្កើតដោយចរន្តនិងធ្វើសកម្មភាពលើចរន្ត តើអ្វីជាហេតុផលសម្រាប់រូបរាងនៃដែនម៉ាញេទិកនៅជិតមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍? យ៉ាងណាមិញមេដែកនេះហាក់ដូចជាមិនមែនជាចំហាយជាមួយចរន្តទេ!

សម្មតិកម្មរបស់ Ampere ។ ចរន្តបឋម

ដំបូងវាត្រូវបានគេគិតថាអន្តរកម្មនៃមេដែកត្រូវបានពន្យល់ដោយបន្ទុកម៉ាញ៉េទិចពិសេសដែលប្រមូលផ្តុំនៅប៉ូល។ ប៉ុន្តែមិនដូចអគ្គិសនីទេ គ្មាននរណាម្នាក់អាចបំបែកបន្ទុកម៉ាញេទិកបានទេ។ យ៉ាងណាមិញ ដូចដែលយើងបាននិយាយរួចមកហើយ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការទទួលបានប៉ូលខាងជើង និងខាងត្បូងនៃមេដែកដាច់ដោយឡែកពីគ្នា - បង្គោលតែងតែមានវត្តមាននៅក្នុងមេដែកជាគូ។

ការសង្ស័យអំពីបន្ទុកម៉ាញេទិកត្រូវបានធ្វើឱ្យកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរឡើងដោយការពិសោធន៍របស់ Oersted នៅពេលដែលវាបង្ហាញថា ដែនម៉ាញេទិកត្រូវបានបង្កើតដោយចរន្តអគ្គិសនី។ លើសពីនេះទៅទៀតវាបានប្រែក្លាយថាសម្រាប់មេដែកណាមួយវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីជ្រើសរើស conductor ជាមួយនឹងចរន្តនៃការកំណត់សមរម្យដូចជាវាលនៃ conductor នេះស្របពេលជាមួយនឹងវាលនៃមេដែកនេះ។

Ampere បានដាក់ចេញនូវសម្មតិកម្មដ៏ក្លាហានមួយ។ មិនមានបន្ទុកម៉ាញេទិកទេ។ សកម្មភាពរបស់មេដែកត្រូវបានពន្យល់ដោយចរន្តអគ្គិសនីដែលបិទនៅខាងក្នុងវា។.

តើចរន្តទាំងនេះជាអ្វី? ទាំងនេះ ចរន្តបឋមចរាចរនៅខាងក្នុងអាតូមនិងម៉ូលេគុល; ពួកវាត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងចលនានៃអេឡិចត្រុងតាមគន្លងអាតូមិច។ ដែនម៉ាញេទិកនៃរាងកាយណាមួយមានដែនម៉ាញ៉េទិចនៃចរន្តបឋមទាំងនេះ។

ចរន្តបឋមអាចមានទីតាំងនៅចៃដន្យទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមក។ បន្ទាប់មកវាលរបស់ពួកគេត្រូវបានលុបចោលទៅវិញទៅមក ហើយរាងកាយមិនបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញ៉េទិចទេ។

ប៉ុន្តែប្រសិនបើចរន្តបឋមត្រូវបានរៀបចំក្នុងលក្ខណៈសំរបសំរួលបន្ទាប់មកវាលរបស់ពួកគេបន្ថែមការពង្រឹងគ្នាទៅវិញទៅមក។ រាងកាយក្លាយជាមេដែក (រូបភាពទី 7 វាលម៉ាញេទិកនឹងតម្រង់មករកយើង ប៉ូលខាងជើងនៃមេដែកក៏នឹងតម្រង់មករកយើងដែរ)។

អង្ករ។ 7. ចរន្តមេដែកបឋម

សម្មតិកម្មរបស់ Ampere អំពីចរន្តបឋមបានបញ្ជាក់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់មេដែក កំដៅ និងអង្រួនមេដែកបំផ្លាញលំដាប់នៃចរន្តបឋមរបស់វា ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិម៉ាញ៉េទិចចុះខ្សោយ។ ភាពមិនស្មើគ្នានៃបង្គោលនៃមេដែកបានក្លាយទៅជាជាក់ស្តែង: នៅចំណុចដែលមេដែកត្រូវបានកាត់យើងទទួលបានចរន្តបឋមដូចគ្នានៅចុង។ សមត្ថភាពរបស់រាងកាយក្នុងការធ្វើមេដែកក្នុងដែនម៉ាញេទិចត្រូវបានពន្យល់ដោយការសម្របសម្រួលនៃចរន្តបឋមដែល "បត់" ឱ្យបានត្រឹមត្រូវ (អានអំពីការបង្វិលនៃចរន្តរង្វង់នៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកនៅក្នុងសន្លឹកបន្ទាប់) ។

សម្មតិកម្មរបស់ Ampere បានក្លាយជាការពិត - នេះត្រូវបានបង្ហាញដោយការអភិវឌ្ឍបន្ថែមទៀតនៃរូបវិទ្យា។ គំនិតអំពីចរន្តបឋមបានក្លាយជាផ្នែកសំខាន់មួយនៃទ្រឹស្ដីនៃអាតូមដែលបានអភិវឌ្ឍរួចហើយនៅក្នុងសតវត្សទី 20 - ស្ទើរតែមួយរយឆ្នាំបន្ទាប់ពីការទស្សន៍ទាយដ៏អស្ចារ្យរបស់ Ampere ។