|
2. Вакуумда магнит майдони. Вакуумдаги магнит майдон индукция векторининг циркуляцияси. Магнит майдон индукция вектори. Суперпозиция принципи
Ампер тажрибаларида икки ўтказгичнинг ўзаро таъсир кучи уларнинг ҳар биридаги ток кучига пропорционал эканлиги аниқланган эди. Кейинги тажрибалар шуни кўрсатдики, агар токли ўтказгич 109,а-расмда кўрсатилгандек букилса, унда у магнит таъсир ҳосил қилмайди. Аксинча, бундай ўтказгич бошқа ўтказгичларнинг таъсир кучини сезмайди. Агар ўтказгичнинг бир қисми иккинчиси атрофида ихтиёрий тарзда ўралса ҳам магнит таъсир кузатилмайди (109,б-расм).
Бу натижалардан ўтказгичнинг исталган , ва элементлари биргаликда (110-расм) бу элементни туташтирувчи элемент каби магнит таъсир ҳосил қилади, деган хулоса келиб чиқади. Жумладан, б ўтказгичнинг букилган кесмалари 12 ва 23 нинг (109-расм) таъсири шундайки, улар ўрнида 1 ва 3 нуқталарни бирлаштирувчи тўғри чизиқли кесма олингандаги таъсир каби бўлади, 34 ва 45 нинг таъсири 35 нинг таъсирига тенг ва ҳ.к. Шунинг учун бутун б ўтказгичнинг таъсири ҳам худди а ўтказгичники каби бўлади (109-расм), яъни нолга тенг. Айтилганлардан, чексиз кичик сим кесмасининг магнит таъсири кўпайтмага боғлиқ эканлиги келиб чиқади, бунда – ток кучи, – ток бўйича йўналган ва кесма узунлигига эга бўлган вектор. Бу кўпайтма ток элементи дейилади.
Чекли ўлчамдаги контурларнинг ўзаро таъсир кучи айрим ток элементлари ўзаро таъсирининг қўшилишидан ҳосил бўлади. У контурларнинг ўлчамларига, уларнинг шакли ва ўзаро жойлашишига боғлиқ ва шунинг учун токли контурлар ўзаро таъсирининг умумий қонунини таърифлаш мумкин эмас. Аммо ток элементлари учун бундай қонун бериш мумкин. Магнит ўзаро таъсир қонунларидаги ток элементи тушунчаси электр ўзаро таъсир қонунларида нуқтавий заряд тушунчаси каби роль ўйнайди.
Ампер тажрибалари ва кейинги кўпгина тадқиқот натижаларини қуйидаги тарзда таърифлаш мумкин. Бирор ток элементига таъсир қилиб, механикавий куч ҳосил қила оладиган магнит майдон қобилиятини майдоннинг ҳар қайси нуқтасига бирор вектор киритиб, миқдорий тавсифлаш мумкин. Бунда ток элементига таъсир қилувчи куч қуйидагига тенг:
. (76.1)
векторни магнит индукция вектори дейилади ва у магнит майдоннинг асосий характеристикаси бўлади, (76.1) муносабат эса магнит индукция таърифидан иборат.
Чекли ўлчамли ўтказгичга таъсир қилувчи тўлиқ кучни унинг алоҳида элементларидаги кучларни қўшиб топиш мумкин. Агар симнинг тўғри чизиқли кесмаси бўлиб, унинг ҳамма нуқталарида магнит индукция доимий бўлса, унда (76.1) формуладан қуйидагига эга бўламиз:
. (76.1a)
Икки векторнинг вектор кўпайтмаси таърифига мувофиқ бу кучнинг катталиги
. (76.1б)
Кучнинг йўналиши ва га перпендикуляр бўлиб, ўнг парма қоидасига бўйсунади: парма дастаси вектордан векторга ҳаракатлантирилганда парма куч йўналишида илгариланма ҳаракат қилади. , ва векторларнинг ўзаро жойлашиши 111-расмда тасвирланган.
Тажриба кўрсатадики, электр майдон сингари магнит майдон учун ҳам магнит индукциянинг кенг ўзгариш соҳасида суперпозиция принципи ўринли бўлади; агар ҳар бири , ва ҳ.к. магнит индукция ҳосил қиладиган бир нечта токли контур бўлса, унда натижавий майдоннинг магнит индукцияси алоҳида контурлар индукциясининг вектор йиғиндисига тенг бўлади:
.
Бундан суперпозиция принципи ток элементлари учун ҳам ўринли, деб хулоса чиқариш мумкин. Шунинг учун бирор токли контур ҳосил қилаётган магнит индукцияни топиш учун мазкур контурни алоҳида ток элементларига бўлиб, шу ток элементларининг магнит индукцияларини қўшиб чиқиў керак.
Ток элементининг магнит майдон индукциясини
(76.2)
га тенг деб олган ҳолдагини биз магнит ўзаро таъсир кучларининг тўғри қийматини олган бўламиз. Бу ерда – ток элементидан қаралаётган нуқтагача ўтказилган радиус-вектор; К – пропорционаллик коэффициенти бўлиб, бирликларни танлашга боғлиқ.
(76.2) дан кўринадики, ток элементидан масофа узоқда жойлашган нуқтадаги магнит индукция катталиги қуйидагига тенг бўлади;
(76.2а)
бунда – ва орасидаги бурчак (112-расм). векторнинг йўналиши ва га перпендикуляр, яъни улар ётган текисликка перпендикуляр. Бу йўналиш ўнг парма қоидасига бўйсунади; магнит индукциянинг йўналиши ток йўналишида илгариланма ҳаракат қилаётган ўнг парма дастаси учининг ҳаракат йўналиши билан мос тушади. Масалан, агар ток юқоридан пастга тик оқаётган бўлса (112-расм), унда ўнг пармани соат стрелкаси бўйича (юқоридан қараганда) айлантириш лозим; шунинг учун магнит индукция а нуқтада чизмадан китобхон томон йўналган бўлади, б нуқтада эса китобхондан чизма. орқасига йўналган бўлади
Do'stlaringiz bilan baham: |
