Raupov Oxunjonning “Fizika ta’limi texnologiyasi va tarixi” fanidan Kurs ishi Mavzu

Zaryadlangan zarralarning elektr va magnit maydonidagi harakati. Zaryadning bir jinsli magnit maydonida harakatini qaraymiz. Xususiy holni qaraymiz, Zaryadning boshlang‘ich tezligi magnit induksiyasi ga perpendikulyar bo‘lsin (12-rasm). Ko‘rsatish mumkinki, bu holda zaryad magnit induksiyaga perpendikulyar bo‘lgan tekislikda aylana bo‘yicha tekis harakat qiladi. Eng avvalo shunday xulosaga kelamizki,trayektoriya ga perpendikulyar bo‘lgan tekislikda yotadi. Haqiqatda Lorents kuchi vektoriga perpendikulyar bo‘lgani uchun u vaqtda bu tufayli paydo bo‘lgan tezlanish, ya’ni tezlikning o‘zgarishi ham ga perpendikulyar bo‘ladi. Bu vaqtda boshlang‘ich tezlik ham ga perpendikulyar bo‘lgan tekislikda yotadi u vaqtda trayektoriya bu tekislikdan chiqib keta olmaydi. bo‘lgani uchun va Lorents kuchi trayektoriyaga normal bo‘lgani uchun normal tezlashish a_n hosil qiladi, uning kattaligi mexanikadan ma’lumki, formula bilan aniqlanadi: .

12-rasm

Bu yerda R - trayektoriyaning egrilik radiusi.

Nyutonning II qonuniga ko‘ra ma_n=f. Bu ifodaga a_n va f ning qiymatlarini qo‘ysak (=/2 bo‘lganda sin =1 ) quyidagiga ega bo‘lamiz:

(28)

Bu yerdan trayektoriya radiusini topamiz:

(29)

Zaryadli zarraning magnit maydonidagi harakatida =const va =const (bir jinsli maydon) bo‘lgani uchun egrilik radiusi ham doimiy kattalikka teng bo‘ladi.

Demak, izlanayotgan trayektoriya aylanadan iborat bo‘ladi va uning radiusi (11.11) ifoda bilan aniqlanadi. Eslatib o‘tamizki, turli xil ishoradagi zaryadlar uchun Lorents kuchi qarama-qarshi yo‘nalishga ega bo‘ladi. Shunga mos ravishda turli hil zaryadlarning aylanish yo‘nalishi ham turlicha bo‘ladi.

Umumiy holda boshlang‘ich tezlik magnit induksiyasi bilan  burchak hosil qilsa u vaqtda harakatni ikkita tashkil etuvchiga: vektorga parallel va unga perpendikulyar bo‘lgan tekislik bo‘yicha ajratiladi. Lorents kuchi absolyut qiymat jihatdan va bu vaqtda ham ga perpendikulyar bo‘lgan tekislikda yotadi, tezlikning bu tekislikdagi tashkil etuvchisi ga teng bo‘ladi (13a-rasm).

13-rasm

Shuning uchun, avvalgi holga o‘xshash, trayektoriya vektoriga perpendikulyar bo‘lib, aylana radiusi quyidagi shartdan aniqlanadi:

(30)

Bundan

(31)

vektor bo‘yicha harakat v_II=vcos tezlik bo‘yicha tekis harakat bo‘ladi, chunki bu yo‘nalish bo‘yicha Lorents kuchining proyeksiyasi nolga teng. Shu holda, yig‘indi harakat trayektoriyasi vint chizividan iborat bo‘ladi (13b-rasm), zaryadlangan zarracha magnit induksiya chizig‘iga o‘ralganday bo‘ladi.

Bir jinsli bo‘lmagan maydonda zaryadlangan zarrachaga harakat qilganda Lorents kuchi markazga intilma kuchdan tashqari, maydonning kamayishi bo‘yicha yo‘nalgan kuchni ham hosil qiladi. Bu holda zaryad, avvalgiday induksiya chiziqlari bo‘yicha o‘raldi va magnit maydonda kuchsiz qismga qarab itariladi.

“ Tokning magnit maydoni” mavzusida o’qitishda innaviatsion ta’lim texnalogiyalarining ahamiyati.

Magnit maydon induksiya vektori.

Tok elementi. Maydon nazariyasida elementar manba eng muhim rol o‘ynaydi. Tortishish nazariyasida bu moddiy nuqta bo‘lsa, elektrostatikada nuqtaviy zaryad. Xuddi shunday rolni magnit maydon nazariyasida tok elementi o‘ynaydi. Tok elementi bu vektor bo‘lib, uning absolyut kattaligi tok kuchi I ning o‘tkazgichning dl qismiga ko‘paytmasi bilan aniqlanadi, yo‘nalishi esa tokning yo‘nalishi bilan mos tushadi: Idl. Elektrostatikada esa sinov zaryad q₀ olinar edi.

Magnit maydonining asosiy harakte-ristikasi hisoblangan magnit maydon induksiya vektori ham elektrostatik maydonning asosiy xarakteristikasi hisoblangan kuchlanganlik vektori kabi aniqlanadi. Doimiy tok o‘tuvchi ixtiyoriy qo‘zg‘almas o‘tkazgichlar sistemasining hosil qilgan magnit maydonini qaraymiz va “sinash tok elementi” I₀dl ga (maydonning tekshirayotgan nuqtasiga joylashgan) ta’sir qiluvchi uchun F bilan qiziqamiz. Sinash tok elementi uchun qisqa va yupqa ko‘zg‘almas o‘tazgich olinadi, unga ta’sir etuvchi kulni o‘lchash uchun silliq tutashtiruvchi sim olish kerak. Undan tashqari undan juda kichik tok o‘tkazish kerak.

Tajribalar shunday xulosaga olib keladiki, dF kuch tok elesmentining absolyut qiymatiga proporsional, dF~ I₀dl₀ (elektrostatikada F~q₀ edi), va uning yo‘nalishiga bog‘liqdir (tok elementi-vektordir). Maydonning har bir nuqtasida qandaydir fizik yo‘nalish mavjud bo‘ladi, u shu bilan e’tiborga loyiqki, birinchidan, kuch kattaligi dF shu yo‘nalish bilan va tok elementi yo‘nalishi o‘rtasidagi burchakning sinusiga proporsionaldir, ya’ni, tok elementiga ta’sir etuvchi elementar kuch quyidagicha aniqlanadi: