Fizika” fani bo’yicha

6. Jismlarning magnit xossalari. Dia-, para-, ferromagnetizm.

Uzun solenoid ichidagi magnit maydonining kuchlanganligi quyida-giga teng: (13)

bu yerda In – ko‘paytma amper-o‘ramlar soni; - solenoid uzunligi;

n – solenoidning o‘ramlar soni.

Agar tokli o‘tkazgichni – tashqi magnit maydonda joylashtirsak (5 - rasm), u paytda bu o‘tkazgichga kuch ta’sir etadi.

N S

I

5 – rasm.

Bir jinsli magnit maydondagi tokli o‘tkazgichga ta’sir qiluvchi kuch o‘tkazgichdan o‘tayotgan tokning kuchi, o‘tkazgichning uzunligi, magnit maydon-ning induksiyasi bilan magnit maydon chiziqlari orasidagi burchakning sinusiga ko‘paytmasiga teng, ya’ni:

(14)

Agar o‘tkazgich ixtiyoriy shaklda va magnit maydon bir jinsli bo‘lmasa, u paytda (14) ifoda quyidagicha bo‘ladi:

(15)

va Amper qonuni deb ataladi.

O‘tkazgichda tokni hosil qilgan tartibda harakatlanayotgan zaryadlarga magnit maydon ta’sir qiladi. Shuning uchun Amper qonunidan foydalanib magnit maydonda harakatlanuvchi zaryadga ta’sir etuvchi kuchni topish mumkin.

Amper qonunidagi tokning kuchi quyidagiga teng:

(16)

bu yerda j ­– tokning zichligi; S – o‘tkazgichning ko‘ndalang kesim yuzasi; q – elementar zarrachaning zaryadi; n – zarrachalarning konsentratsiyasi;

v – ularning tartibli harakat tezligi.

Bu ifodani (14) ga qo‘ysak quyidagi hosil bo‘ladi:

(17)

bu yerda - tekshirilayotgan o‘tkazgichning hajmidagi elektr zaryad-larning umumiy soni. Binobarin, harakatlanayotgan har bir zaryadga magnit maydonining ta’sir kuchi – Lorens kuchi quyidagiga teng bo‘ladi:

(18)

bu yerda  - V va v vektorlar orasidagi burchak.

Lorens kuchi magnit induksiyasi va zarrachaning harakat tezligi yotgan tekislikka perpendikulyar yo‘nalgan bo‘ladi (6-rasm) va markazga intilma kuchdan iborat bo‘ladi:



^ _

q>0

q<0

6 – rasm.

Binobarin, (19)

bu yerda m – zarrachaning massasi; =90⁰.

(19) dan ko‘rinadiki, magnit maydondagi zaryadli zarrachaning harakat trayektoriyasi aylanadan iborat bo‘lib, uning radiusi quyidagiga teng:

(20)

Zarrachaning aylanish radiusini bilgan holda, uning aylanish davrini aniqlash mumkin: (21) Umumiy holda harakatlanayotgan elektr zaryadga magnit maydondan tashqari yana ham elektr maydon ta’sir qiladi. U paytda zaryadga ta’sir etuvchi natijaviy kuch quyidagiga teng bo‘ladi: (22)

(22) ifoda Lorens formulasi deyiladi.

Amper va Lorens kuchi texnikada keng qo‘llaniladilar. Masalan, elektr dvigatellarining ishlash prinsipi Amper kuchiga asoslangan. Massa-spektrograf va siklotronning ishlash prinsipi Lorens kuchiga asoslangan.Yer atrofida fazoviy jism sifatida mavjud bo‘lgan maydon Yerning magnit maydoni deyiladi.

Yer magnetizmi (geomagnetizm) – Yerning xususiyatlaridan biri bo‘lib, Yer sharining atrofida magnit maydon borligi bilan bog‘liq. Yer magnetizm elementlari kompas, magnit teodolit, turli mangitometrlar, magnit tarozi, magnit variometr va boshqalar yordamida o‘lchanadi.Yerdan topilgan ba’zi temir rudalari, masalan, magnit temirtosh ba’zan magnitlangan bo‘ladi. Ularning magnitlanishiga Yerning magnit maydoni sabab bo‘ladi. Magnitlangan rudalar tabiiy mangitlar deb atalgan. Tabiiy doimiy magnitlarning xossalari elektr tokini ixtiro qilishdan ancha ilgari o‘rganilgan edi. Anchagina keyin esa moddada magnit xossalarining namoyon bo‘lishi modda va molekulalarida elektr zaryad-larning harakati bilan bog‘liq ekanligi isbot qilingan.

Yerning magnit maydoni har doim birday turmas ekan. Unga Quyoshda ro‘y beradigan ba’zi hodisalar kuchli ta’sir qiladi. Quyoshdagi dog‘lar maksimal bo‘lgan davrlarda Yerning magnit maydoni keskin o‘zgaradi, bunday hodisalarni magnit bo‘ronlari deyiladi. Magnit bo‘roni kompas strelkasining to‘lqinlanishiga sabab bo‘ladi.

Yerning magnit maydoni kuchlanishining normal holatidan farq qilishi magnit anomaliyasi deyiladi. Osmon jismlarining hammasida ham magnit maydoni bo‘lavermaydi. Masalan, koinotni raketalar va yo‘ldoshlar yordamida tekshirish Oyning xususiy magnit maydoni yo‘q ekanligini ko‘rsatadi.