7 –Маъруза. TOKLARNING MAGNIT TA’SIRI. MAGNIT MAYDON
KUCHLANGANLIGI. BIO-SAVAR-LAPLAS QONUNI
Elektr zaryadlar atrofidagi fazoda ma’lum fizik xossalarga ega bo’lgan elektrostatik maydon
paydo bo’lgani kabi elementar toklarning atrofidagi fazoda ham alohida tabiatli maydon paydo
bo’ladi. Bu maydon magnit maydon deb ataladi. Magnit maydon shu maydonga kiritilgan tokli
o’tkazgichlarga ta’sir qiluvchi kuchlar orqali namoyon bo’ladi. Masalan, bir xil yo’nalishdagi
toklar oqayotgan parallel ikkita o’tkazgich o’zaro tortishadi (76-rasm). Toklarning har biri o’z
atrofidagi fazoda magnit maydon hosil qiladi va bu maydon ikkinchi tokka ta’sir ko’rsatadi.
Magnit maydonning tokka ta’siri shu tok oqayotgan o’tkazgichning shakliga, o’tkazgichning
maydondagi vaziyatiga va undagi tokning yo’nalishiga qarab turlicha bo’ladi. Bir xil
yo’nalishdagi tokli o’tkazgichlar bir-birini toratadi, har xil yo’nalishdagi tokli
o’tkazgichlar bir-biridan itarishadi. Shu sababli, magnit maydonni xarakterlash
uchun uning muayyan bir tokka ko’rsatadigan ta’sirini o’rganish lozim. Bunda
biz hozircha tokli o’tkazgichlar bo’shliqda joylashgan deb hisoblaymiz.
Magnit maydonning xossalarini shu maydonning tokli berk yassi konturga
ko’rsatadigan ta’siriga qarab o’rganamiz. Bunday kontur ramka deb ataladi.
Bu konturning magnit maydoni asosiy maydonga ta’siri juda kichik. Magnit
maydon xossalarini tekshirish uchun shu ramkadan foydalanamiz (rasm).
Tokli ramka o’tkazgich yaqiniga joylashtirilsa, u ma’lum vaziyatga buriladi,
ya’ni, magnit maydon ramkaga oriyentirlovchi ta’sir ko’rsatadi.
Bunda ramkaning oriyentirlanishi undagi tokning yo’ialishiga
ham bog’liq bo’ladi, ramkadagi tokning yo’nalishi o’zgarganda ramka 180
o
ga
buriladi. Maydonning ramkani oriyentirlash ta’siridan magnit maydon
yo’nalishini aniqlash uchun foydalanish mumkin. Buning uchun ramka tekisligiga
normal o’tkazamiz. Ramkadagi tok soat strelkasi harakatiga teskari yo’nalganda
normalning bizga qarab yo’nalishi musbat yo’nalishi deb qabul qilinadi.
Boshqacha aytganda, normalning musbat yo’nalishi deb dastasi ramkada
oqayotgan tok yo’nalishi bo’ylab aylanayotgan parmaning ilgarilanma harakati
yo’nalishiga mos keladi.
Magnit maydon ta’sirida tokli ramka ma’lum vaziyatni oladi,
binobarin, unga o’tkazilgan normal ma’lum yo’nalishga ega bo’ladi. Magnit maydoni
ramkaga juft kuchlar momenti bilan orientirlovchi ta’sir ko’rsatadi. Tajribalar juft kuch
momenti (M) ning kattaligi tok kuchiga, tokli o’tkazgichlarning vaziyatiga,
shuningdek,
ramkaning o’lchamlariga va u orqali oqayotgan
tok kuchiga
bog’liq bo’ladi. Tokli ramka shunday bo’lishi
kerakki,
uning magnit maydoni o’rganilayotgan magnit
maydoniga
ta’siri juda kichik bo’lishi kerak. Ramkadan
magnit
maydonni miqdoriy jihatdan xarakterlash uchun
foydalanish
mumkin. Buning uchun M juft kuch momentining
maksimal
qiymatini hisobga olish kerak. Bu juft kuch
momenti
quyidagi (56) formula bilan aniqlanadi.
(56)
Ramkadan
oqayotgan tok kuchi bilan ramka yuzining ko’paytmasiga
ramkanang xususiy magnit momenti deb yuritiladi:
(57)
Magnit maydonning ramkaga ko’rsatadigan orientirlovchi juft kuchlar momentining
maksimal qiyamati ramkaning xususiy magnit momenti bilan shu maydon uchun doimiy kattalik
B bilan ko’paytmasiga teng bo’ladi. Bu doimiy kattalikka magnit maydon induksiyasi deyiladi.
B uning o’lchov birligi 1 Tesla
Magnit maydonni magnit maydon induksiyasidan tashqari magnit maydon kuchlanganligi
76-rasm
77-rasm
78-rasm
79-rasm
degan kattalik ham xarakterlaydi. Bu kattalik quyidagi bog’lanishga ega:
(58)
Bu ifodada proporsionallik belgisining o’rniga tenglik belgisini yozish uchun k
proporsionallik koeffisiyentini kiritish kerak:
(58a)
Magnit maydon kuchlanganligi ham yo’nalishi, ham son qiymati bilan xarakterlanadi. Uning
yo’nalishi magnit maydon induksiya vektori bilan mos tushadi. Magnit maydon
kuchlanganligining o’lchov birligi 1 Erstet (E).
To’g’ri tokli o’tkazgich atrofidagi magnit maydonining kuch chiziqlari unga tik tekislikda
joylashgan kuchlanganlik chiziqlari egri chiziqlardan iborat bo’ladi. Magnit maydon kuch
chiziqlari boshlanmaydi ham, tugamaydi ham, balkim berk
halqalardan iborat bo’ladi.
Magnit maydon induksiyasi bilan magnit maydon
kuchlanganligi quyidagicha bog’langan:
B= μ μ
0
H (59)
Vakuumda ular bir-biriga teng.
Bio-Savar-Laplas qonuni ixtiyoriy shakldagi tokli
o’tkazgichdan r masofadagi nuqtada magnit maydon
kuchlanganligini
aniqlashga
imkon
beradi.
Uning
matematik
ifodasi
(60)
