S kurbaniyazov, R. Q. Turniyazov

7.3. 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 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 μ₀H (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)