Ampero dėsnis. Dviejų lygiagrečių begalinių laidininkų sąveika su srove

(1775-1836) Prancūzų fizikas, matematikas ir chemikas

Andre Marie Ampere yra klasikinės elektrodinamikos pradininkas. Jis įvedė į fiziką daug sąvokų ir terminų: „įtampa“, „srovės stiprumas“, „srovės kryptis“, „galvanometras“. Jis taip pat sugalvojo paties galvanometro idėją, pagrįstą srovės veikimu ant adatos.

Mokslininkas gimė 1775 metų sausio 22 dieną Liono pirklio šeimoje ir įgijo išsilavinimą namuose. Jaunuolio moksliniai polinkiai pasireiškė labai anksti: jau būdamas 13 metų jis išmoko diferencialinį skaičiavimą.

Būsimojo žinomo mokslininko tėvas turėjo gerą biblioteką, o būdamas keturiolikos metų Andre perskaitė visus 20 garsiosios prancūzų D. Diderot ir J. D'Alembert „Enciklopedijos“ tomų. įvairias matematikos šakas (pavyzdžiui, žaidimų teoriją, geometriją, kūginius skyrius), biologiją, fiziką, geologiją, kalbotyrą, filosofiją ir chemiją. Iki aštuoniolikos metų Andre buvo studijavęs aukštąją matematiką ir gamtos mokslus, taip pat graikų ir italų kalbas.

André Marie Ampere gyvenimas buvo labai sunku. 1793 m. revoliucijos metu jo tėvas buvo tarp aukų ir jam buvo įvykdyta giljotina. Tėvo mirtis jam buvo didžiulis šokas. Nuo to laiko jaunuolis turėjo užsidirbti pats. Jis vedė privačias pamokas, vėliau dėstė fiziką ir chemiją centrinėje Bourcan-Brès mokykloje. 1803 m. Ampère'as buvo paskirtas Licėjaus licėjaus matematikos ir astronomijos mokytoju. 1802 m. paskelbęs darbą apie tikimybių teoriją apie matematinę žaidimų teoriją, 1804 m. jam buvo pasiūlytos mokytojo pareigos École Polytechnique Paryžiuje, o 1807 m. jis tapo jos profesoriumi. Amperas čia dirbo nuo 1804 iki 1824 m.

Prieš išvykdamas į Paryžių, kur prabėgo antroji jo gyvenimo pusė, mokslininkas patyrė dar vieną įvykį – mylimos žmonos mirtį. Po šio šoko jis negalėjo atsigauti visą likusį gyvenimą. Ampère'ą nuolat persekiojo nelaimės: nesėkminga antroji santuoka, neišsipildęs sūnaus Jeano-Jacques'o Ampère'o gyvenimas, vėliau tapęs vienu garsiausių prancūzų literatūros istorikų. Aplinkiniams Andre Ampere'as atrodė keistas žmogus: išsiblaškęs, trumparegis, patiklus, mažai kreipiantis dėmesio į savo išvaizdą. Jis taip pat turėjo įprotį tiesiogiai pasakyti žmonėms, ką apie juos galvoja.

Pirmieji A. Ampere'o (1802-1809) darbai buvo skirti tikimybių teorijai ir diferencialinėms lygtims, o 1814 metais jis buvo išrinktas už juos Paryžiaus mokslų akademijos nariu. Dalinių diferencialinių lygčių sprendimo darbai sudarė matematikos istorijos erą. Nepriklausomai nuo italų mokslininko Amedeo Avogadro Ampere pasiūlė dujų molekulinės struktūros teoriją, kuri buvo reikšmingas indėlis į chemijos raidą.

1820 metais danų fizikas Hansas Christianas Oerstedas (1777-1851) atrado elektros srovės magnetinį lauką, nustatantį elektros ir magnetizmo ryšį. 1820 m. rugsėjo 4 d. prancūzų mokslininkas Dominique'as François Arago (1786-1853) Paryžiaus mokslų akademijos posėdyje skaitė žodinį pranešimą apie Oerstedo eksperimentus, o kitame posėdyje, rugsėjo 11 d., surinkęs paprastą instaliaciją, jis juos pademonstravo. Amperas susidomėjo Oerstedo eksperimentais, juos pakartojo ir pradėjo intensyviai dirbti šia kryptimi, plėtodamas naują elektros šaką – elektrodinamiką. Pats pastatė nedidelį laboratorinį stalą. Jau rugsėjo 18 d., kitame Akademijos posėdyje, jis pateikia pirmąjį pranešimą apie savo tyrimus. Amperas nustatė, kad magnetinio poveikio dydis priklauso nuo elektros judėjimo intensyvumo. Šiam intensyvumui išmatuoti jis pirmą kartą pasaulyje pristato srovės stiprumo sąvoką, kurios vienetas – amperas – pavadintas jo garbei.

1820 m. rugsėjo 25 d. jis vėl pakilo į akademijos skyrių ir pademonstravo savo garsiuosius eksperimentus, nustatančius mechaninę sąveiką tarp lygiagrečių laidininkų ir srovės. Jis suformulavo dėsnį, kuris lemia šios sąveikos pobūdį (trauką ar atstūmimą), priklausomai nuo srovių abipusės krypties. Tada Amperas išvedė dviejų srovės elementų sąveikos jėgos apskaičiavimo formulę.

Per likusius tris 1820 m. mėnesius jis parengė 9 pranešimus, kuriuose pateikiami pagrindiniai jo darbo dėl elektros srovių sąveikos rezultatai. Vėliau jis nustatė elementaraus magneto lygiavertiškumą žiedinei srovei ir priėjo prie idėjos, kad visos magnetinės sąveikos yra sumažintos iki vadinamųjų žiedinių elektrinių molekulinių srovių, paslėptų kūnuose, sąveikos. Ši Ampero hipotezė buvo patvirtinta tik XX a. Tais pačiais metais jis pasiūlė signalams perduoti naudoti elektromagnetinius reiškinius.

1822 m. Andre atrado magnetinį solenoido – ritės su srove – poveikį: srove skraidantis solenoidas prilygsta nuolatiniam magnetui. Mokslininkas iškėlė ir idėją, kurios esmė – sustiprinti solenoido magnetinį lauką, į jo vidų įdedant minkštą geležinę šerdį. Taigi Amperas išrado elektromagnetą to nežinodamas, todėl garbė atrasti elektromagnetą atiteko anglų fizikui Williamui Sturgeonui (1783-1850) 1825 m.

Nuo 1824 m. Ampère'as dirbo profesoriumi École Normale Supérieure Paryžiuje. Savo tyrimus jis apibendrino 1826 m. darbe „Iš patirties išvestų elektrodinaminių reiškinių teorija“. Jis pirmasis pateikė kiekybinį srovių sąveikos jėgos dėsnį, dabar žinomą kaip Ampero dėsnis, kuris buvo vienas pagrindinių elektrodinamikos dėsnių. Daugelis fizikų pažymėjo šios formulės universalumą. Tiksliausią ir glausčiausią mokslininko atradimų aprašymą pateikė elektromagnetinio lauko teorijos įkūrėjas Jamesas Clerkas Maxwellas (1831–1879), pavadinęs Amperą „elektros niutonu“.

1829 m. fizikas išrado komutatorių ir elektromagnetinį telegrafą. 1830 metais buvo išrinktas Sankt Peterburgo mokslų akademijos nariu. Paskutiniais savo gyvenimo metais jis vėl pradėjo studijuoti matematiką, o vėliau ir mokslo filosofiją.

Didžiojo prancūzų mokslininko gyvenimas nepalengvėjo, nepaisant jo šlovės. Jis vis tiek pirko ir gamino instrumentus už savo pinigus. Neturėdamas lėšų, jis buvo priverstas prašyti universiteto vadovybės papildomo darbo. Keletą mėnesių, apleisdamas elektrodinamikos darbus, Amperas tikrino provincijos mokyklas, tikrino mokinių žinias įvairiuose dalykuose, rašė ataskaitas apie išlaidas baldams, rašalui ir kreidai. Valdžia, matyt, džiaugėsi galimybe pažeminti fiziką, tačiau jis buvo itin kuklus žmogus, kamuojamas bejėgiškumo, nuo būtinybės gaišti brangų laiką visiškai nereikšmingai veiklai. Nepaisant visų gyvenimo išbandymų, jis visada išliko malonus, simpatiškas ir linksmas žmogus.

Jo atradimus daugelis kolegų sutiko skeptiškai šypsodamiesi ir nesusipratę. Ampere'o darbai buvo įvertinti tik po jo mirties. Kaip sakė Francois Arago, „Ampère'o mirtis yra nacionalinė nelaimė“.

André Marie Ampere'as mirė nuo plaučių uždegimo 1836 m. birželio 10 d. Marselyje pakeliui į pietus, kur tikėjosi pagerinti savo sveikatą. Tuo metu jis buvo savo kūrybinių galių viršūnėje. Jo pelenai buvo gabenami iš Marselio į Paryžių į Monmartro kapines 1869 m. Ant jo antkapio iškalti žodžiai: „Jis buvo toks geras ir paprastas, kaip ir puikus“.

28-10-2018

Mokslininkas taip pat pirmą kartą bandė klasifikuoti cheminius elementus pagal jų savybių palyginimą. Tačiau ne šios savaime įdomios studijos, o ne jo matematiniai darbai išgarsino Ampero vardą. Jis tapo mokslo klasiku ir visame pasaulyje žinomu mokslininku dėl savo tyrimų elektromagnetizmo srityje. 1820 metais danų fizikas G.-H. Oerstedas atrado, kad šalia srovę nešančio laidininko magnetinė adata nukrypsta. Taip buvo atrasta nepaprasta elektros srovės savybė – sukurti magnetinį lauką. Amperas išsamiai ištyrė šį reiškinį. Naujas požiūris į magnetinių reiškinių prigimtį jame atsirado dėl daugybės eksperimentų. Jau pirmosios sunkaus darbo savaitės pabaigoje jis padarė ne mažiau svarbą nei Oerstedas atradimą – atrado srovių sąveiką. Jis nustatė, kad du lygiagrečiai laidai, kuriais srovė teka ta pačia kryptimi, traukia vienas kitą, o jei srovių kryptys yra priešingos, laidai atstumia. Amperas šį reiškinį paaiškino magnetinių laukų, sukuriančių sroves, sąveika. Laidų sąveikos su srovės ir magnetiniais laukais poveikis dabar naudojamas elektros varikliuose, elektros relėse ir daugelyje elektros matavimo prietaisų. Ampere nedelsdama pranešė apie rezultatus akademijai. 1820 m. rugsėjo 18 d. ataskaitoje jis pademonstravo savo pirmuosius eksperimentus ir užbaigė juos tokiais žodžiais: „Šiuo atžvilgiu aš visus magnetinius reiškinius sumažinau iki grynai elektrinio poveikio. Rugsėjo 25 d. vykusiame susitikime jis šias idėjas plėtojo toliau, demonstruodamas eksperimentus, kurių metu aplink srovę tekančios ritės (solenoidai) sąveikavo viena su kita kaip magnetai. Ne visi mokslininkai suprato naujas Ampere'o idėjas. Kai kurie jo žinomi kolegos taip pat nesutiko. Amžininkai sakė, kad po pirmojo Ampere'o pranešimo apie laidininkų sąveiką su srove įvyko toks keistas epizodas. „Kas tiksliai yra naujo tame, ką mums pasakėte? – paklausė Ampero vienas iš jo priešininkų. „Savaime suprantama, kad jei dvi srovės veikia magnetinę adatą, jos taip pat turi įtakos viena kitai. Aliperis ne iš karto rado atsakymą į šį prieštaravimą. Bet tada jam į pagalbą atėjo Arago. Jis išsitraukė iš kišenės du raktus ir pasakė: „Kiekvienas iš jų taip pat turi įtakos rodyklei, bet vienas kitam jokios įtakos, todėl jūsų išvada klaidinga. Ampere'as iš esmės atrado naują reiškinį, daug svarbesnį nei profesoriaus Oerstedo, kurį aš gerbiu, atradimas. 182 Nepaisant savo mokslinių priešininkų puolimų. Amperas tęsė savo eksperimentus. Jis nusprendė rasti srovių sąveikos dėsnį griežtos matematinės formulės pavidalu ir rado šį dėsnį, kuris dabar yra jo vardas. Taigi, žingsnis po žingsnio Ampere'o darbe išaugo naujas mokslas - elektrodinamika, pagrįsta eksperimentais ir matematine teorija. Visos pagrindinės šio mokslo idėjos, kaip pasakė Maxwellas, iš esmės „išėjo iš šio elektros Niutono galvos“ per dvi savaites. 1820–1826 m. Ampere'as paskelbė daugybę teorinių ir eksperimentinių darbų elektrodinamikos klausimais ir skaitė pranešimą šia tema beveik kiekviename Akademijos fizikos katedros posėdyje. 1826 m. buvo paskelbtas paskutinis jo klasikinis darbas „Elektrodinamikos reiškinių teorija, išvesta išimtinai iš patirties“. Darbas prie šios knygos vyko labai sunkiomis sąlygomis. Viename iš tuo metu rašytų laiškų. Ampere'as pranešė: „Esu priverstas nemiegoti vėlai vakare... Vis dėlto, kai skaičiau du paskaitų kursus, nenoriu visiškai mesti darbo su įtampos laidininkais ir magnetais. “

1820 m. Amperas nustatė, kad jėga, kuria magnetinis laukas veikia laidininko elementą, kurio srovė yra dl, yra lygi (3.4.1) kur yra vektorius, sutampantis su srovės kryptimi. Ampero jėgos dydis lygus (3.4.2) 1820 m. Amperas nustatė, kad jėga, kuria magnetinis laukas veikia laidininko elementą, kurio srovė yra dl, yra lygi (3.4.1) kur yra vektorius, sutampantis su kryptimi srovės. Ampero jėgos dydis yra (3.4.2) 3.4 Ampero dėsnis


Ampero jėgos kryptis nustatoma pagal kairiosios rankos taisyklę: keturi kairės rankos pirštai turi būti nukreipti srovės kryptimi, kad magnetinės indukcijos vektorius patektų į delną, tada sulenktas nykštys duotų Ampero kryptį. jėga. Ampero jėgos kryptis nustatoma pagal kairiosios rankos taisyklę: keturi kairės rankos pirštai turi būti nukreipti srovės kryptimi, kad magnetinės indukcijos vektorius patektų į delną, tada sulenktas nykštys duotų Ampero kryptį. jėga.


Remdamiesi Ampero dėsniu, nustatome dviejų lygiagrečių nuolatinių srovių, esančių atstumu d viena nuo kitos, sąveikos jėgą. Pirmiausia panagrinėkime atvejį, kai srovės teka viena kryptimi. Srovė I 1 sukuria magnetinį lauką B 1, kuris veikia srovę I 2 ir atvirkščiai. Esant atstumui d, srovės I 1 magnetinė indukcija yra lygi Remiantis Ampero dėsniu, nustatome dviejų lygiagrečių nuolatinių srovių, esančių atstumu d viena nuo kitos, sąveikos jėgą. Pirmiausia panagrinėkime atvejį, kai srovės teka viena kryptimi. Srovė I 1 sukuria magnetinį lauką B 1, kuris veikia srovę I 2 ir atvirkščiai. Esant atstumui d srovės I 1 magnetinė indukcija lygi


Kampas tarp srovės krypties I 2 ir magnetinės indukcijos vektoriaus B 1 yra 90º. Todėl pagal Ampero dėsnį srovės I 1 magnetinis laukas jėga veikia I 2 srovės ilgio vienetą (3.4.3) Šios jėgos matmuo yra kampas tarp srovės I 2 krypties ir magnetinės indukcijos vektoriaus. B 1 yra lygus 90º. Todėl pagal Ampero dėsnį srovės I 1 magnetinis laukas veikia I 2 srovės vieneto ilgio jėga (3.4.3) Šios jėgos matmuo


Panašiai srovės I 2 magnetinis laukas veikia srovės I 1 ilgio vienetą. Lyginant matome, kad jėgos F 21 ir F 12 yra vienodo dydžio. Šių jėgų kryptys yra priešingos. Todėl viena kryptimi tekančios srovės traukia viena kitą. Jei srovių kryptys yra priešingos, jėgų F 21 () ir F 12 () kryptys pasikeis. Todėl viena kitos link tekančios srovės viena kitą atstumia. Panašiai srovės I 2 magnetinis laukas veikia srovės I 1 ilgio vienetą. Lyginant matome, kad jėgos F 21 ir F 12 yra vienodo dydžio. Šių jėgų kryptys yra priešingos. Todėl viena kryptimi tekančios srovės traukia viena kitą. Jei srovių kryptys yra priešingos, jėgų F 21 () ir F 12 () kryptys pasikeis. Todėl viena kitos link tekančios srovės viena kitą atstumia.


Srovės vienetui – amperui – nustatyti naudojama amperų formulė (3.4.3). Amperas – nuolatinės srovės jėga, kuri, eidama per du lygiagrečius, tiesius begalinio ilgio laidininkus, esančius 1 m atstumu vienas nuo kito, sukelia tarp jų traukos jėgą, lygią 2·10 -7 N vienam ilgio metrui. . Pakeitus sroves I 1 = I 2 = 1 A į (3.4.3), iš čia gauname Ampero jėgos formulę (3.4.3), kuri naudojama srovės stiprumo vienetui – amperui nustatyti. Amperas – nuolatinės srovės jėga, kuri, eidama per du lygiagrečius, tiesius begalinio ilgio laidininkus, esančius 1 m atstumu vienas nuo kito, sukelia tarp jų traukos jėgą, lygią 2·10 -7 N vienam ilgio metrui. . Sroves I 1 = I 2 = 1 A pakeisdami į (3.4.3), gauname


Dabar galime nustatyti magnetinės indukcijos vienetą B. Tegul laidininko elementas dl yra statmenas magnetinės indukcijos vektoriui. Tada pagal (3.4.3) turime Paskutinė formulė naudojama magnetinės indukcijos vienetui nustatyti. Magnetinės indukcijos vienetas yra Tesla – tai tokio vienodo magnetinio lauko magnetinė indukcija, kuri veikia 1 N jėga kiekvienam laukui statmeno tiesiojo laidininko ilgio metrui, kuriuo teka 1 A jėgos srovė. Dabar galime nustatyti magnetinės indukcijos vienetą B. Tegul laidininko elementas dl yra statmenas magnetinės indukcijos vektoriui. Tada pagal (3.4.3) turime Paskutinė formulė naudojama magnetinės indukcijos vienetui nustatyti. Magnetinės indukcijos vienetas yra Tesla – tai tokio vienodo magnetinio lauko magnetinė indukcija, kuri veikia 1 N jėga kiekvienam laukui statmeno tiesiojo laidininko ilgio metrui, kuriuo teka 1 A srovė.


Raskime jėgą, veikiančią magnetiniame lauke judantį elektros krūvį. Panagrinėkime laidininką, kurio srovė I, esantį magnetiniame lauke su indukcija B. Tegul dn krūviai, kurių dydis yra q, praeina per laidininko dl atkarpą per laiką dt. Tada laidininku tekanti srovė lygi Raskime jėgą, veikiančią magnetiniame lauke judantį elektros krūvį. Panagrinėkime laidininką, kurio srovė I, esantį magnetiniame lauke su indukcija B. Tegul dn krūviai, kurių dydis yra q, praeina per laidininko dl atkarpą per laiką dt. Tada srovė, tekanti per laidininką, yra 3,5 Lorenco jėgos


Pagal Ampero dėsnį (3.4.2) iš magnetinio lauko pusės veikia jėga, kuri veikia vieną krūvį, a jėga veikia šią laidininko atkarpą iš magnetinio lauko pusės Padalijus iš dn gauname vieną krūvį veikiančią jėgą


Kadangi yra krūvio judėjimo greitis, jėga F L vadinama Lorenco jėga. Iš (3.4.1) formulės išplaukia, kad Lorenco jėga yra statmena greičio vektoriui ir magnetinės indukcijos vektoriui. Todėl galime užrašyti vektorine forma (3.5.1) Lorenco jėgos kryptis nustatoma pagal kairiosios rankos taisyklę, kaip ir Ampero jėga. Kadangi yra krūvio judėjimo greitis, jėga F L vadinama Lorenco jėga. Iš (3.4.1) formulės išplaukia, kad Lorenco jėga yra statmena greičio vektoriui ir magnetinės indukcijos vektoriui. Todėl galime užrašyti vektorine forma (3.5.1) Lorenco jėgos kryptis nustatoma pagal kairiosios rankos taisyklę, kaip ir Ampero jėga.


Kadangi Lorenco jėga nukreipta statmenai greičio vektoriui, taigi ir poslinkio vektoriui, ji neveikia krūvio. Todėl nuolatinis magnetinis laukas nekeičia įkrautos dalelės energijos. Magnetinis laukas keičia tik greičio vektoriaus kryptį, bet nekeičia greičio dydžio. Iš (3.5.1) formulės išplaukia, kad jei krūvis yra nejudantis, tai Lorenco jėga lygi nuliui. Todėl pastovus magnetinis laukas neturi jokios įtakos krūviui ramybės būsenoje. Kadangi Lorenco jėga nukreipta statmenai greičio vektoriui, taigi ir poslinkio vektoriui, ji neveikia krūvio. Todėl nuolatinis magnetinis laukas nekeičia įkrautos dalelės energijos. Magnetinis laukas keičia tik greičio vektoriaus kryptį, bet nekeičia greičio dydžio. Iš (3.5.1) formulės išplaukia, kad jei krūvis yra nejudantis, tai Lorenco jėga lygi nuliui. Todėl pastovus magnetinis laukas neturi jokios įtakos krūviui ramybės būsenoje.




Šiuo atveju dalelės apsisukimo apskritime laikotarpis nepriklauso nuo greičio. Tai naudojama greitintuvuose. A) Ciklotrone - įkrautų dalelių pagreitis vyksta kintamajame elektriniame lauke E, kurio įtampa tarp dees yra 10 5 V. Maksimali pagreitintų dalelių energija yra 25 MeV. Dalelių trajektorija yra arti spiralės. Tolesniam dalelių greičio ir energijos augimui neleidžia sinchronizmo pažeidimas dėl reliatyvistinio dalelių masės pokyčio. Šiuo atveju dalelės apsisukimo apskritime laikotarpis nepriklauso nuo greičio. Tai naudojama greitintuvuose. A) Ciklotrone - įkrautų dalelių pagreitis vyksta kintamajame elektriniame lauke E, kurio įtampa tarp dees yra 10 5 V. Maksimali pagreitintų dalelių energija yra 25 MeV. Dalelių trajektorija yra arti spiralės. Tolesniam dalelių greičio ir energijos augimui neleidžia sinchronizmo pažeidimas dėl reliatyvistinio dalelių masės pokyčio.


B) Fasotrone (sinchrociklotronas) - sinchronizmo pažeidimas kompensuojamas sumažinant elektrinio lauko dažnį E C) Sinchrotrone - sinchronizacija užtikrinama pakeitus magnetinę indukciją taip, kad m/B = konst. Jis naudojamas tik elektronams pagreitinti. D) Protonų sinchrotrone (sinchrofazotrone) - sinchronizaciją užtikrina E ir B pokyčiai, kad spindulys išliktų pastovus, o trajektorija būtų ne spiralė, o apskritimas. Protonų energija siekia 76 MeV. Esant TPU, Sirius elektronų sinchrofasotronas pagreitina elektronus iki greičio v = c, o jų energija yra 950 MeV. B) Fasotrone (sinchrociklotronas) - sinchronizmo pažeidimas kompensuojamas sumažinant elektrinio lauko dažnį E C) Sinchrotrone - sinchronizacija užtikrinama pakeitus magnetinę indukciją taip, kad m/B = konst. Jis naudojamas tik elektronams pagreitinti. D) Protonų sinchrotrone (sinchrofazotrone) - sinchronizaciją užtikrina E ir B pokyčiai, kad spindulys išliktų pastovus, o trajektorija būtų ne spiralė, o apskritimas. Protonų energija siekia 76 MeV. Esant TPU, Sirius elektronų sinchrofasotronas pagreitina elektronus iki greičio v = c, o jų energija yra 950 MeV.


1879 m. Hall atrado, kad metalinėje plokštelėje, esančioje magnetiniame lauke, statmenai srovės krypčiai ir magnetinės indukcijos vektoriui, atsiranda skersinis elektrinis laukas. Apsvarstykite ploną metalinę plokštę, kurios storis a ir plotis d. Tegul per plokštę teka srovė, kurios tankis j. Magnetinis laukas B nukreiptas statmenai šoniniam paviršiui. 1879 m. Hall atrado, kad metalinėje plokštelėje, esančioje magnetiniame lauke, statmenai srovės krypčiai ir magnetinės indukcijos vektoriui, atsiranda skersinis elektrinis laukas. Apsvarstykite ploną metalinę plokštę, kurios storis a ir plotis d. Tegul per plokštę teka srovė, kurios tankis j. Magnetinis laukas B nukreiptas statmenai šoniniam paviršiui. 3.6 Halės efektas


Elektronai, veikiami Lorenco jėgos, yra prispaudžiami prie viršutinės plokštės, todėl ant jos atsiranda neigiamo krūvio perteklius. Kita vertus, apatinėje plokštėje trūks elektronų. Dėl to atsiranda skersinis elektrinis laukas - Hall lauko E salė. Holo laukas veikia elektronus, priešingus Lorenco jėgai. Todėl po trumpo laiko nustatomas stacionarus krūvių pasiskirstymas skersine kryptimi - išilgai plokštės storio (aukščio). Ši pusiausvyros būsena atitinka elektros jėgos iš Holo lauko ir Lorenco jėgos lygybę Lorenco jėgos veikiami elektronai yra prispaudžiami prie viršutinės plokštės, todėl ant jos atsiranda neigiamo krūvio perteklius. Kita vertus, apatinėje plokštėje trūks elektronų. Dėl to atsiranda skersinis elektrinis laukas - Hall lauko E salė. Holo laukas veikia elektronus, priešingus Lorenco jėgai. Todėl po trumpo laiko nustatomas stacionarus krūvių pasiskirstymas skersine kryptimi - išilgai plokštės storio (aukščio). Ši pusiausvyros būsena atitinka elektros jėgos iš Holo lauko ir Lorenco jėgos lygybę


Raskime potencialų skirtumą apatiniame ir viršutiniame paviršiuose. Išreikškite srovę per srovės tankį, kur n yra elektronų koncentracija. Išskyrus greitį, Holo potencialo skirtumas gali būti pavaizduotas kaip (3.6.1), kur yra Holo konstanta. Pagal R ženklą galite nustatyti krūvininkų ženklą. Raskime potencialų skirtumą apatiniame ir viršutiniame paviršiuose. Išreikškite srovę per srovės tankį, kur n yra elektronų koncentracija. Išskyrus greitį, Holo potencialo skirtumas gali būti pavaizduotas kaip (3.6.1), kur yra Holo konstanta. Pagal R ženklą galite nustatyti krūvininkų ženklą.


Pagal analogiją su elektrinio lauko stiprumo vektoriaus cirkuliacija, magnetinės indukcijos vektoriaus cirkuliacija išilgai uždaros grandinės L vadinama integralu (3.7.1), kur yra grandinės elemento vektorius, nukreiptas išilgai grandinės kelio, yra magnetinės indukcijos vektoriaus projekcija į vektoriaus kryptį yra kampas tarp vektorių. Analogiškai su elektrinio lauko stiprumo vektoriaus cirkuliacija magnetinės indukcijos vektoriaus cirkuliacija išilgai uždaros grandinės L vadinama integralu (3.7 .1) kur yra grandinės elemento vektorius, nukreiptas išilgai grandinės aplinkkelio, yra magnetinės indukcijos vektoriaus projekcija į vektoriaus kryptį, yra kampas tarp vektorių 3.7 Magnetinio vektoriaus indukcijos cirkuliacija


Kaip pavyzdį raskime nuolatinės srovės sukuriamo magnetinio lauko cirkuliaciją. Pasirinkime uždarą kilpą aplink srovę plokštumoje, statmenoje srovei. Kiekviename kontūro taške magnetinės indukcijos vektorius yra nukreiptas tangentiškai į apskritimą, kurio spindulys R ir eina per pasirinktą tašką. Todėl kaip pavyzdį galime parašyti Raskime nuolatinės srovės sukuriamo magnetinio lauko cirkuliaciją. Pasirinkime uždarą kilpą aplink srovę plokštumoje, statmenoje srovei. Kiekviename kontūro taške magnetinės indukcijos vektorius yra nukreiptas tangentiškai į apskritimą, kurio spindulys R ir eina per pasirinktą tašką. Todėl galime rašyti


Kadangi esant nuolatinei srovei, tai Todėl vektoriaus B cirkuliacija išilgai uždaros kilpos L kontūre keičiasi nuo 0 iki 2, todėl (3.7.2) Kadangi nuolatinei srovei, tada cirkuliacija vektorius B išilgai uždaros kilpos L yra lygus kontūre L, kampas keičiasi nuo 0 iki 2, todėl (3.7.2)


Gauta formulė (3.7.2) galioja savavališkos formos kontūrui, supančiam srovės laidininką. Cirkuliacijos ženklas priklauso nuo aplinkkelio krypties. Jei aplinkkelio kryptis sudaro dešinę sistemą su srovės kryptimi, tada cirkuliacija laikoma teigiama, kitaip - neigiama. Į cirkuliacijos ženklą galima atsižvelgti srovę I laikant algebriniu dydžiu: srovė laikoma teigiama, jei jos kryptis pagal dešiniojo sraigto taisyklę susieta su rato kryptimi, kitu atveju srovė laikoma neigiama. Gauta formulė (3.7.2) galioja savavališkos formos grandinei, supančia srovę nešantį laidininką. Cirkuliacijos ženklas priklauso nuo aplinkkelio krypties. Jei aplinkkelio kryptis sudaro dešinę sistemą su srovės kryptimi, tada cirkuliacija laikoma teigiama, kitaip - neigiama. Į cirkuliacijos ženklą galima atsižvelgti srovę I laikant algebriniu dydžiu: srovė laikoma teigiama, jei jos kryptis pagal dešiniojo sraigto taisyklę susieta su rato kryptimi, kitu atveju srovė laikoma neigiama.


Jei grandinė neapima srovės, tada, apeinant grandinę, radialinė tiesė pirmiausia sukasi pagal laikrodžio rodyklę (1-2 skyrius), o tada prieš laikrodžio rodyklę (2-1 skyrius). Todėl visiškai apeinant tokį kontūrą kampas nekinta ir todėl vektoriaus B cirkuliacija lygi nuliui. Jei grandinė neapima srovės, tada, apeinant grandinę, radialinė tiesė pirmiausia sukasi pagal laikrodžio rodyklę (1-2 skyrius), o tada prieš laikrodžio rodyklę (2-1 skyrius). Todėl visiškai apeinant tokį kontūrą kampas nekinta ir todėl vektoriaus B cirkuliacija lygi nuliui.


Jei grandinė apima kelias sroves, tai dėl magnetinių laukų superpozicijos principo gauname (3.7.3) Ši formulė išreiškia suminės srovės dėsnį magnetiniam laukui vakuume (magnetinės indukcijos cirkuliacijos teorema vektorius) - magnetinės indukcijos vektoriaus cirkuliacija išilgai savavališkos uždaros grandinės yra lygi sandauginei magnetinei konstantai pagal grandinės padengtų srovių algebrinę sumą. Taikant (3.7.3) formulę, į kiekvieną srovę reikia atsižvelgti tiek kartų, kiek kartų ją apima grandinė. Formulė (3.7.3) galioja tik laukui vakuume. Jei grandinė apima kelias sroves, tai dėl magnetinių laukų superpozicijos principo gauname (3.7.3) Ši formulė išreiškia suminės srovės dėsnį magnetiniam laukui vakuume (magnetinės indukcijos cirkuliacijos teorema vektorius) - magnetinės indukcijos vektoriaus cirkuliacija išilgai savavališkos uždaros grandinės yra lygi sandauginei magnetinei konstantai pagal grandinės padengtų srovių algebrinę sumą. Taikant (3.7.3) formulę, į kiekvieną srovę reikia atsižvelgti tiek kartų, kiek kartų ją apima grandinė. Formulė (3.7.3) galioja tik laukui vakuume.


Palyginus (3.7.3) su elektrinio lauko stiprumo vektoriaus cirkuliacijos formule, matome, kad, skirtingai nei elektrinio lauko, magnetinio lauko cirkuliacija išilgai uždaros kilpos nėra lygi nuliui. Tai yra magnetinio lauko sūkurinio pobūdžio pasekmė. Palyginus (3.7.3) su elektrinio lauko stiprumo vektoriaus cirkuliacijos formule, matome, kad, skirtingai nei elektrinio lauko, magnetinio lauko cirkuliacija išilgai uždaros kilpos nėra lygi nuliui. Tai yra magnetinio lauko sūkurinio pobūdžio pasekmė.


2.1. Ampero dėsnis.

  • 2.1. Ampero dėsnis.

  • 2.2. Dviejų lygiagrečių begalinių laidininkų sąveika su srove.

  • 2.3. Magnetinio lauko poveikis srovę nešančiam rėmui.

  • 2.4. Magnetinių dydžių matavimo vienetai.

  • 2.5. Lorenco jėga.

  • 2.6. Salės efektas.

  • 2.7. Magnetinės indukcijos vektoriaus cirkuliacija.

  • 2.8. Solenoido magnetinis laukas.

  • 2.9. Toroido magnetinis laukas.

  • 2.10. Srovę nešančio laidininko judėjimo magnetiniame lauke darbas.


AMPER Andre Marie

  • AMPER Andre Marie(1775 – 1836) – prancūzų fizikas, matematikas ir chemikas.

  • Pagrindiniai fiziniai darbai skirti elektrodinamikai. Suformulavo taisyklę, kaip nustatyti srovės magnetinio lauko poveikį magnetinei adatai. Atrado Žemės magnetinio lauko įtaką judantiems srovės laidininkams.


IN 1820 m

  • IN 1820 m A. M. Amper eksperimentiškai nustatė, kad du srovės laidininkai sąveikauja vienas su kitu jėga:

  • (2.1.1)

  • Kur b yra atstumas tarp laidininkų ir k– proporcingumo koeficientas, priklausantis nuo vienetų sistemos.

  • Pirminė Ampero dėsnio išraiška neapėmė jokio magnetinį lauką apibūdinančio dydžio. Tada mes supratome, kad srovių sąveika vyksta per magnetinį lauką, todėl įstatymas turėtų apimti magnetinio lauko charakteristikas.


  • Šiuolaikiniu SI žymėjimu Ampero dėsnis išreiškiamas formule:

  • (2.1.2)

  • Tai jėga, kuria magnetinis laukas veikia be galo mažą laidininką, turintį srovę I.

  • Jėgos modulis, veikiantis laidininką

  • (2.1.3)



  • Jei magnetinis laukas vienodas, o laidininkas statmenas magnetinio lauko linijoms, tai

  • (2.1.4)

  • kur yra srovė per laidininką su skerspjūviu S.




  • Jėgos kryptis nustatoma pagal kryžminės sandaugos kryptį arba kairiosios rankos taisyklę (tai yra tas pats). Orientuojame pirštus pirmojo vektoriaus kryptimi, antrasis vektorius turi patekti į delną, o nykštis rodo vektoriaus sandaugos kryptį.

  • Ryžiai. 2.1



  • Iš Ampero dėsnio aiškiai matoma fizinė magnetinės indukcijos reikšmė: B yra dydis, skaitiniu būdu lygus jėgai, kuria magnetinis laukas veikia vienetinio ilgio laidininką, kuriuo teka vienetinė srovė.

  • Indukcijos matmenys


Leiskite b I2 I1 yra šioje srityje.

  • Leiskite b– atstumas tarp laidininkų. Problema turėtų būti išspręsta taip: vienas iš laidininkų I2 sukuria magnetinį lauką, antrasis I1 yra šioje srityje.

  • Ryžiai. 2.2


2 per atstumą b nuo jo:

  • Srovės sukuriama magnetinė indukcija 2 per atstumą b nuo jo:

  • (2.2.1)

  • Jeigu I1 Ir I2 yra toje pačioje plokštumoje, tada kampas tarp B2 Ir I1 tiesioginė, taigi jėga, veikianti srovės elementą I1 dl

  • (2.2.2)

  • Kiekvienam laidininko ilgio vienetui yra jėga:

  • (2.2.3)


  • (žinoma, iš pirmojo laidininko pusės lygiai tokia pati jėga veikia ir antrąjį).

  • Gauta jėga yra lygi vienai iš šių jėgų! Jei šie du laidininkai daro įtaką trečiajam, tada jų magnetiniai laukai turi būti pridėti vektoriškai.

  • Ryžiai. 2.2






Rėmas su srove α – gimlet taisyklė).

  • Rėmas su srove yra vienodame magnetiniame lauke α – kampas tarp ir (normalės kryptis yra susijusi su srovės kryptimi gimlet taisyklė).


l, yra lygus: ,

  • Ampero jėga, veikianti rėmo šoną su ilgiu l, yra lygus: ,

  • Čia

  • Į kitą pusę ilgas l galioja ta pati jėga. Rezultatas yra „jėgų pora“ arba sukimo momentas.

  • (2.3.1)

  • kur yra petys:

  • Nes lb = S yra rėmelio plotas, tada galime parašyti:


  • Čia parašėme magnetinės indukcijos išraišką:

  • (2.3.3)

  • M– besisukantis

  • jėgos momentas

  • P– magnetinis

  • akimirka.


  • Taigi, veikiant šiam sukimosi momentui, rėmas pasisuks taip

  • Pagal šono ilgį b Taip pat veikia amperinė jėga F2– tempia rėmą ir kadangi jėgos yra vienodo dydžio ir priešingos krypties, rėmas nejuda, šiuo atveju M= 0, būsena tvarus pusiausvyra .

  • Ryžiai. 2.4


Kai ir yra antilygiagreti, M = 0 nestabili pusiausvyra apvirs.

  • Kai ir yra antilygiagreti, M = 0(kadangi svertas lygus nuliui), tai yra būsena nestabili pusiausvyra . Rėmas susispaudžia ir, jei šiek tiek pajuda, iškart atsiranda sukimo momentas, kad jis apvirs.

  • Nehomogeniškame lauke rėmas pasisuks ir išsiplės į stipresnio lauko sritį.

  • Ryžiai. 2.4


  • Ampero dėsnis naudojamas srovės vienetui – amperui – nustatyti.

  • (2.4.1)


Taigi, Amperas

  • Taigi, Amperas- pastovaus dydžio srovės stipris, kuri, praeidama per du lygiagrečius begalinio ilgio ir nereikšmingo skerspjūvio lygius laidininkus, esančius vieno metro atstumu, vienas nuo kito vakuume sukelia jėgą tarp šių laidininkų.


  • Iš čia nustatykime matmenis ir dydį:

  • SI:

  • Į GHS: μ0 = 1

  • Iš Biot-Savart-Laplace dėsnio, skirta tiesiam laidininkui su srove galite rasti magnetinio lauko indukcijos matmenis:


1 T 2

  • 1 T(viena tesla lygi vienodo magnetinio lauko magnetinei indukcijai, kurioje) plokščioje grandinėje, kurios srovės magnetinis momentas yra 1 A m 2taikomas 1 Nm sukimo momentas.

  • Viena Tesla 1 T = 104 Gausai.

  • Gausas– matavimo vienetas Gauso vienetų sistemoje (GHS).


  • TESLA Nikola (1856–1943) – serbų mokslininkė elektrotechnikos, radijo inžinerijos srityje

  • Jis sukūrė daugybę daugiafazių generatorių, elektros variklių ir transformatorių konstrukcijų. Jis sukūrė daugybę radijo bangomis valdomų savaeigių mechanizmų.

  • Tyrinėjo aukšto dažnio srovių fiziologinį poveikį. 1899 metais jis pastatė 200 kW galios radijo stotį Kolorado valstijoje ir 57,6 m aukščio radijo anteną Long Ailende. Išrado elektros skaitiklį, dažnio matuoklį ir kt.







Kitas apibrėžimas: 2

  • Kitas apibrėžimas: 1 T yra lygus magnetinei indukcijai, kuriai esant magnetinis srautas per 1 m plotą 2, statmena lauko krypčiai yra 1 Wb.

  • Ryžiai. 2.5


  • Magnetinio srauto matavimo vienetas Wb gavo savo pavadinimą vokiečių fiziko Wilhelmo Weberio (1804–1891), Halės, Getingeno ir Leipcigo universitetų profesoriaus, garbei.

  • Kaip jau sakėme, magnetinis srautas Ф, per paviršių S – viena iš magnetinio lauko charakteristikų(2.5 pav.)

  • Ryžiai. 2.5


  • Magnetinio srauto SI vienetas:

  • Čia Maksvelas (Mks) - magnetinio srauto matavimo vienetas CGS pavadintas garsaus mokslininko Jameso Maxwello (1831 - 1879), elektromagnetinio lauko teorijos kūrėjo, vardu.

  • Magnetinio lauko stiprumas matuojamas A m-1


  • Magnetinio lauko pagrindinių charakteristikų lentelė




Elektros srovė n juda greičiu

  • Elektros srovė yra didelio skaičiaus kolekcija n juda greičiu

  • mokesčiai.

  • Raskime jėgą, veikiančią vieną magnetinio lauko krūvį.

  • Pagal Ampero dėsnį, jėga, veikianti srovę nešantį laidininką magnetiniame lauke (2.5.1)

  • bet dabartinis ir tada


Nes nS d l įkrovimų skaičius tūryje S d l, Tada už vieną mokestį

  • Nes nS d l įkrovimų skaičius tūryje S d l, Tada už vieną mokestį


LORENZAS Hendrikas Antonas

  • LORENZAS Hendrikas Antonas(1853 – 1928) – olandų fizikas teoretikas, klasikinės elektroninės teorijos kūrėjas, Nyderlandų mokslų akademijos narys.

  • 23 m. studijavo Leideno universitete. apgynė daktaro disertaciją „Apie šviesos atspindžio ir lūžio teoriją“. 25 metų Leideno universiteto profesorius ir Teorinės fizikos katedros vedėjas.

  • Jis išvedė formulę, susiejančią dielektrinę konstantą su dielektriko tankiu, pateikė jėgos, veikiančios judantį krūvį elektromagnetiniame lauke (Lorenco jėga), išraišką, paaiškino medžiagos elektrinio laidumo priklausomybę nuo šilumos laidumo ir sukūrė šviesos sklaidos teoriją. Sukūrė judančių kūnų elektrodinamiką. 1904 m. jis išvedė formules, jungiančias to paties įvykio erdvines koordinates ir laiko momentus dviejose skirtingose ​​inercinėse atskaitos sistemose (Lorenco transformacijos).


Lorenco jėgos modulis:

  • Lorenco jėgos modulis:

  • , (2.5.3)

  • kur α yra kampas tarp Ir.

  • Iš (2.5.4) aišku, kad krūvis, judantis išilgai linijos, nėra veikiamas jėgos ().

  • Lorenco jėga nukreipta statmenai plokštumai, kurioje yra vektoriai Ir. Į judantį teigiamą krūvį taikoma kairiosios rankos taisyklė arba

  • « gimlet taisyklė»



Į .

  • Neigiamo krūvio jėgos kryptis yra priešinga, todėl Į elektronams galioja dešinės rankos taisyklė.

  • Kadangi Lorenco jėga nukreipta statmenai judančiam krūviui, t.y. statmenai,šios jėgos atliktas darbas visada lygus nuliui. Vadinasi, veikdama įkrautą dalelę, Lorenco jėga negali pakeisti dalelės kinetinės energijos.

  • Dažnai Lorenco jėga yra elektrinių ir magnetinių jėgų suma:

    • (2.5.4)
  • čia elektrinė jėga pagreitina dalelę ir keičia jos energiją.



  • Kasdien televizoriaus ekrane stebime magnetinės jėgos poveikį judančiam krūviui (2.7 pav.).

  • Elektronų pluošto judėjimą išilgai ekrano plokštumos skatina nukreipimo ritės magnetinis laukas. Jei nuolatinį magnetą priartinsite prie ekrano plokštumos, nesunkiai pastebėsite jo poveikį elektronų pluoštui pagal vaizde atsirandančius iškraipymus.












10 tema. JĖGOS, VEIKIANČIOS JUDANČIUS Krūvius MAGNETINIAME LAUKE.

10.1. Ampero dėsnis.

10.3. Magnetinio lauko poveikis srovę nešančiam rėmui. 10.4. Magnetinių dydžių matavimo vienetai. 10.5. Lorenco jėga.

10.6. Salės efektas.

10.7. Magnetinės indukcijos vektoriaus cirkuliacija.

10.8. Solenoido magnetinis laukas.

10.9. Toroido magnetinis laukas.

10.10. Srovę nešančio laidininko judėjimo magnetiniame lauke darbas.

10.1. Ampero dėsnis.

1820 m. A. M. Amperas eksperimentiškai nustatė, kad du srovės laidininkai sąveikauja vienas su kitu jėga:

F = k

Aš 1I 2

čia b – atstumas tarp laidininkų, аk – proporcingumo koeficientas, priklausantis nuo vienetų sistemos.

Pirminė Ampero dėsnio išraiška neapėmė jokio magnetinį lauką apibūdinančio dydžio. Tada mes supratome, kad srovių sąveika vyksta per magnetinį lauką, todėl įstatymas turėtų apimti magnetinio lauko charakteristikas.

Šiuolaikiniame SI žymėjime Ampero dėsnis išreiškiamas formule:

Jei magnetinis laukas vienodas, o laidininkas statmenas magnetinio lauko linijoms, tai

čia I = qnυ dr S – srovė per laidą, kurio skerspjūvis S.

Jėgos F kryptį lemia vektorinės sandaugos kryptis arba kairės rankos taisyklė (tai yra tas pats). Orientuojame pirštus pirmojo vektoriaus kryptimi, antrasis vektorius turi patekti į delną, o nykštis rodo vektoriaus sandaugos kryptį.

Ampero dėsnis yra pirmasis pagrindinių jėgų, priklausančių nuo greičio, atradimas. Galia priklauso nuo judėjimo! To dar niekada nebuvo.

10.2. Dviejų lygiagrečių begalinių laidininkų sąveika su srove.

Tegul b yra atstumas tarp laidininkų. Problema turėtų būti išspręsta taip: vienas iš laidininkų I 2 sukuria magnetinį lauką, antrasis I 1 yra šiame lauke.

Magnetinė indukcija, kurią sukuria srovė I 2 atstumu nuo jos:

B 2 = µ 2 0 π I b 2 (10.2.1)

Jei I 1 ir I 2 yra toje pačioje plokštumoje, tai kampas tarp B 2 ir I 1 yra tiesus, todėl

sin (l ,B ) =1 tada jėga, veikianti srovės elementą I 1 dl

F21 = B2 I1 dl=

µ0 I1 I2 dl

2 πb

Kiekvienam laidininko ilgio vienetui yra jėga

F 21 vienetas =

I1 I2

(žinoma, iš pirmojo laidininko pusės lygiai tokia pati jėga veikia ir antrąjį). Gauta jėga yra lygi vienai iš šių jėgų! Jei šie du laidininkai yra

paveikti trečią, tada jų magnetinius laukus B 1 ir B 2 reikia pridėti vektoriškai.

10.3. Magnetinio lauko poveikis srovę nešančiam rėmui.

Rėmas su srove I yra vienodame magnetiniame lauke B, α yra kampas tarp n ir B (normalios kryptis yra susijusi su srovės kryptimi pagal gimleto taisyklę).

Ampero jėga, veikianti l ilgio rėmo šoną, yra lygi:

F1 = IlB(B l ).

Ta pati jėga veikia ir kitą l ilgio pusę. Rezultatas yra „pora jėgų“ arba „sukimo momentas“.

M = F1 h = IlB bsinα,

kur ranka h = bsinα. Kadangi lb = S yra rėmelio plotas, galime rašyti

M = IBS sinα = Pm sinα.

Čia parašėme magnetinės indukcijos išraišką:

kur M yra jėgos sukimo momentas, P yra magnetinis momentas.

Fizinė magnetinės indukcijos B reikšmė yra dydis, skaitiniu būdu lygus jėgai, kuria magnetinis laukas veikia vienetinio ilgio laidininką, kuriuo jis teka.

vieneto srovė. B = I F l ; Indukcijos matmuo [B] = A N m. .

Taigi, veikiamas šio sukimo momento, rėmas pasisuks taip, kad n r ||B . B ilgio kraštines taip pat veikia Ampero F 2 jėga – ištempia rėmą ir pan.

kadangi jėgos yra vienodo dydžio ir priešingos krypties, rėmas nejuda, šiuo atveju M = 0, stabilios pusiausvyros būsena

Kai n ir B yra antilygiagretūs, M = 0 (kadangi ranka lygi nuliui), tai yra nestabilios pusiausvyros būsena. Rėmas susitraukia ir, jei šiek tiek pajuda, iškart atsiranda

sukimo momentas toks, kad jis pasisuks taip, kad n r ||B (10.4 pav.).

Nehomogeniškame lauke rėmas pasisuks ir išsiplės į stipresnio lauko sritį.

10.4. Magnetinių dydžių matavimo vienetai.

Kaip jau galima spėti, srovės vienetui – Amperui – nustatyti naudojamas Ampero dėsnis.

Taigi amperas yra pastovaus dydžio srovė, kuri vakuume praeina per du lygiagrečius tiesius begalinio ilgio ir nereikšmingo skerspjūvio laidininkus, esančius vieno metro atstumu vienas nuo kito vakuume.

tarp šių laidininkų sukelia 2 10 − 7 N m jėgą.

I1 I2

kur dl = 1 m; b = 1 m; I1

I2 = 1 A;

2 10− 7

Iš čia nustatykime µ 0 matmenį ir reikšmę:

SI: 2·10

µ0 = 4π·10

arba µ0 = 4π·10

– 7 Gn

GHS: µ 0 = 1

Bio-Savara-Laplace,

tiesinis

srovės laidininkas

µ0 I

Magnetinio lauko indukcijos matmenis galite rasti:

4 πb

1 T

Viena Tesla 1 T = 104 Gausai.

Gausas yra matavimo vienetas Gauso vienetų sistemoje (GUS).

1 T (viena tesla lygi vienodo magnetinio lauko magnetinei indukcijai, kuriame) 1 Nm sukimo momentas veikia plokščią grandinę, kurios srovės magnetinis momentas yra 1 A m2.

Matavimo vienetas B pavadintas serbų mokslininko Nikola Tesla (1856–1943), turėjusio daugybę išradimų, vardu.

Kitas apibrėžimas: 1 T yra lygus magnetinei indukcijai, kuriai esant magnetinis srautas per 1 m2 plotą, statmeną lauko krypčiai, yra 1 Wb.

Magnetinio srauto matavimo vienetas Wb gavo savo pavadinimą vokiečių fiziko Wilhelmo Weberio (1804–1891), Halės, Getingamo ir Leipcigo universitetų profesoriaus, garbei.

Kaip jau sakėme, magnetinis srautas Ф per paviršių S yra viena iš magnetinio lauko charakteristikų (10.5 pav.)



Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais!