Мавзу: магнит майдон. Токли ўтказгичларнинг магнит майдони. Магнетиклар. Режа

3 – расм. Магнит индукция вектори

Магнит майдонини график усулда тасвирлаш учун магнит индукция чизиқларидан фойдаланилади. Магнит индукция чизиқлари деб, шундай чизиқларга айтиладики, унинг ҳар бир нуқтасида магнит индукция вектори уринма равишда йўналгандир. Магнит майдонининг график тасвиридаги магнит индукция чизиқларининг зичлигига қараб, майдоннинг индукцияси ҳақида фикр юритилади. Магнит индукция чизиқлари берк концентрик чизиқлардан иборат бўлиб, унинг бошланиши ва тугалланиши мавжуд эмас.

4 – расм. Магнит индукция чизиқлари

Магнит индукцияси оқими ХБ тизимида Веберларда ўлчанади:

1Вб=1Тл.м2=1Н.м/А.
Магнит майдон индукция чизиқларининг йўналишини инглиз олими Максвелл тавсия этган парма қоидаси ёрдамида аниқлаш мумкин.
Парманинг илгариланма ҳаракати ўтказгичдаги токнинг йўналиши билан мос тушса, парма дастасининг айланиши токли ўтказгич атрофидаги магнит майдон индукция чизиқларининг йўналишини кўрсатади.
Бир неча ўрам изоляцияланган симдан иборат ғалтак – соленоид деб аталади. Соленоиднинг ички қисмида магнит индукция чизиқлари соленоид ўқига параллел бўлган тўғри чизиқлар системасини ташкил этади.
Бу тўғри чизиқлар соленоид учларига яқинлашган сари эгри чизиқларга айланиб,соленоиднинг ташқарисида туташади. Соленоиднинг ички қисмидаги майдон бир жинсли майдондир.
Магнит майдоннинг асосий хоссаларидан бири индукция чизиқларининг ёпиқ бўлиши магнит майдоннинг уюрмали майдондан иборатлигини ва унинг “магнит заряди” мавжуд эмаслигини ифодалайди.
1820 йилда француз олимлари Ж.Био ва Ф.Саварлар ўзгармас тўғри ток атрофидаги магнит майдонларни текшириш натижасида токли ўтказгичдан r-масофа узоқликдаги нуқтанинг магнит индукцияси ўтказгичдаги ток кучи I-га тўғри пропорционал, r-масофага эса тескари пропорционал эканлигини аниқладилар.

Био ва Савар бу тажриба натижалари асосида токли ўтказгич магнит майдонини ҳисоблашга имкон берадиган формулани чиқара олишмади. Кейинчалик Био ва Саварнинг натижаларига асосланган ҳолда француз физиги П.Лаплас ихтиёрий шаклдаги токли ўтказгич атрофидаги магнит майдонининг индукцияси В ни аниқлаш имконини берадиган формулани келтириб чиқарди. Бунда Лаплас майдоннинг суперпозицияси (қўшиш) принципидан фойдаланди.
(6)
Ҳар бир элементар ток вужудга келтирадиган майдоннинг индукцияси:
(7)
ифода орқали аниқланади.

Бунда: к-муҳитга боғлиқ бўлган пропорционаллик коэффициенти.I-ток кучи,dℓ-элементар ўтказгич узунлиги.r-элементар токдан магнит индукцияси аниқланадиган нуқтагача бўлган масофа. СИ-системасида га тенг бўлганлигидан (9) ифода (8) кўринишда ёзилади.

5-расм. Био-Савар қонунини: Idl элементар ток ҳосил қилган Р нуқтада ҳосил қилган магнит майдон индукцияси

Магнит майдон кучланганлиги
(9)
кўринишда ёзилади.
(8) ва (9) ифодалар Био-Савар-Лаплас қонунининг ифодаси бўлиб, уни таърифлаш учун сколяр кўринишда қуйидагича ёзилади:
(10)
Магнит майдонини характерловчи асосий катталик – магнит индукциясидан ташқари, иккинчи катталик – магнит майдон кучланганлиги тушунчаси киритилади.
Улар бир-бири билан қуйидагича боғлангандир:
(11)
ХБ тизимида магнит майдон кучлананлигининг ўлчов бирлиги

Био-Савар-Лаплас қонуни шуларга асосан қуйидагича таърифланади: Элементар токлар ҳосил қилган магнит майдонининг бирор нуқтасидаги кучланганлиги ёки индукцияси элементар токка, ўтказгич билан радиус-вектор орасида бурчакнинг синусига тўғри ва ўтказгичдан майдон нуқтасигача бўлган масофанинг квадратига тескари пропорционалдир.
Магнитларнинг ва токларнинг ўзаро таъсирини учта тажриба орқали кўриб чиқамиз:

1. 
   Ток магнит стрелкаси устида жойлашган тўғри ўтказгич
   бўйлаб ўтаётган бўлсин. Бунда, магнит стрелкасига токнинг
   йўналишига боғлиқ бўлган жуфт кучлар таъсир этади ва магнит стрелкаси токли ўтказгичга перпендикуляр ҳолда жойлашади.
   
2. 
   Ток иккита ўтказгични туташтириб, унинг устида эркин
   думалай оладиган цилиндр орқали ўтаётган бўлсин (1 - расм).