Përkufizimi i rrymës rrethore. Përcaktimi i induksionit të fushës magnetike në boshtin e rrymës rrethore

Fuqia optike - parametër i rëndësishëm kur blini lente kontakti, zgjedhja e të cilave përcakton qartësinë e shikimit dhe komoditetin e veshjes. Fuqia optike e një lente kontakti ndryshon nga ajo e syzeve, pasi siguron korrigjim më të saktë. Prandaj, ne ofrojmë udhëzime se si të zgjidhni optikën e duhur për këtë parametër.

Çfarë është fuqia optike dhe si përcaktohet ajo?

Në qendër të një lente kontakti të butë ka një zonë optike që ju lejon të shihni Bota të qartë dhe të saktë. Meqenëse vizioni mund të ndryshojë jo vetëm në njerez te ndryshëm, por edhe për një person në syrin e djathtë dhe të majtë, parametrat e kësaj zone vendosen duke përdorur fuqinë optike dhe përcaktohen me dioptra (D ose dioptri).

Është e pamundur të llogaritet vetë një tregues i tillë - kjo mund të bëhet vetëm nga një okulist duke përdorur pajisje speciale. Për ta bërë këtë, specialisti vendos lente me dioptra të ndryshme në sytë tuaj derisa shikimi juaj të jetë i qartë. Pas kësaj, ai shkruan një recetë, e cila do të tregojë fuqinë optike për secilin sy me një shenjë "+" ose "-". Syri i djathtë në recetë tregohet me simbolin OD, dhe syri i majtë me OS.

Për shembull, nëse receta juaj thotë "OD Sph +2.5" dhe "OS Sph +3.0", kjo do të thotë që për syrin e djathtë është +2.5 D dhe për syrin e majtë +3.0 D.
Në paketim dhe blister, ky parametër tregohet nga dy shenja - PWR dhe SPH. Kjo është e nevojshme që ju të kontrolloni nëse keni marrë lentet e duhura apo jo, prandaj shikoni me kujdes këtë tregues kur blini. Domethënë, nëse në kuti është shkruar PWR -2.00, kjo do të thotë se brenda ka produkte oftalmike me fuqia optike-2.00 dioptri

Fuqia optike e lenteve për miopinë dhe largpamësinë

Dy problemet më të zakonshme të shikimit janë miopia (miopia) dhe largpamësia (hipermetropia). Këto dy probleme janë krejtësisht të ndryshme dhe kërkojnë pikërisht korrigjimin e kundërt.

Me miopi, një person ka vështirësi të shohë objekte në distancë, kështu që fuqia e dioptrisë së një lente kontakti ka një shenjë "-". Ka optike ne shitje me minus dioptra per korrigjim shkallë të ndryshme miopi - nga -0,25 në -30 D (në rritje prej 0,25). Avantazhi kryesor i lenteve të tilla është se edhe me një minus të madh, trashësia e tyre nuk ndryshon, dhe sytë nuk duken vizualisht më të vegjël, ndryshe nga syzet për miopinë.

Me largpamësinë, është e vështirë të shikosh objektet nga afër, dhe është veçanërisht e vështirë të lexosh. Në këtë rast, fuqia në recetën e lenteve të kontaktit tregohet me një shenjë "+". Mund të blini me plus për të korrigjuar shkallë të ndryshme të thyerjes - nga +0,25 në +30,0 (në rritje prej 0,25).
Nëse keni miopi ose hipermetropi, zgjedhja e lenteve të kontaktit nuk është e vështirë, por ka disa nuanca:

  • Më së shumti nje numer i madh i modelet janë paraqitur për të korrigjuar shkallën e thyerjes nga +10.0 në -16 D. Kjo do të thotë, nëse keni mjaft shkallë të lartë, ju duhet të zgjidhni jo nga popullariteti i markës, por nga disponueshmëria - nëse një model i veçantë ka një plus apo minus të tillë. Kjo është e lehtë për t'u bërë në dyqanin online: përmes filtrit, ju zgjidhni vetëm modele me dioptrat e kërkuara, gjë që thjeshton shumë kërkimin.
  • Nëse dëshironi jo vetëm të korrigjoni shikimin tuaj, por të ndryshoni ose ngjyrosni nuancën e syve, ka shumë lente kontakti me ngjyra dhe të lyera me dioptra në shitje. Por fuqia e dioptrisë këtu është e kufizuar - për miopinë nga -0,25 në -20 D, për largpamësinë nga +0,25 në +17 D.

Lente me një fuqi optike prej zero dioptri - për çfarë janë ato?

Në shitje mund të gjeni një palë lente me dioptri zero. Nuk ka asnjë zonë optike në qendër të produkteve të tilla oftalmike - ato nuk korrigjojnë shikimin. Lente të tilla kontakti përdoren vetëm për qëllime kozmetike për të ndryshuar ngjyrën e syve ose për të fshehur defektet e irisit. Ato vijnë në tre lloje:

  • E lyer - përmirësoni ngjyrën natyrale të syve, duke i bërë ato më të ngopura dhe ekspresive. Ato janë përzgjedhur për t'iu përshtatur nuancës së irisit, kështu që janë të padukshme për sytë.
  • Me ngjyrë - mund të bllokojë plotësisht irisin, duke ndryshuar rrënjësisht ngjyrën nga e errëta në të lehta dhe anasjelltas.
  • Karnaval - i krijuar për të krijuar imazhe tematike. Aplikohet në sipërfaqen e tyre vizatime të ndryshme dhe modele që mbivendosen me irisin.

Nëse nuk keni probleme me shikimin, atëherë duhet të porosisni lente kontakti me dioptri zero. Mbani në mend se të gjitha optikët me ngjyra dekorative janë pak inferiore në përshkueshmërinë e oksigjenit ndaj produkteve transparente, kështu që ato duhet të vishen pak më pak gjatë ditës.

Edhe pse lentet e karnavalit shiten vetëm me fuqi optike zero, kjo nuk do të thotë se ato mund të vishen vetëm nga njerëz me shikim të mirë. Nëse keni një minus ose plus të lehtë, mund të jeni pa optikë korrigjuese për ca kohë, duke mbajtur lente të çmendura në një festë ose performancë. Nëse shkalla e thyerjes është e lartë, atëherë mund të përdorni lentet e karnavalit për një fotosesion.

Fuqia optike e lenteve të kontaktit për presbiopinë

Me presbiopi, një person ka vështirësi të shohë larg dhe afër, kështu që për ta korrigjuar atë, përdoren lente me një dizajn të ndryshëm - multifokale. Fuqia e tyre optike ndryshon nga qendra në periferi, duke siguruar kështu vizion të qartë në distanca të ndryshme. Në mënyrë tipike ka një zonë në qendër për shikimin e afërt, në mes për distanca mesatare dhe në të fundit për distancën. Prandaj, këtu fuqia optike zgjidhet ndryshe sesa për lentet e tjera të kontaktit.

Për ta bërë këtë, duhet të dini një parametër shtesë - shtesë, ose "plus aditiv". Në thelb, ky është ndryshimi midis dioptrave që nevojiten për të korrigjuar njëkohësisht shikimin në distanca të ndryshme. Për më tepër, është e nevojshme të përcaktohet shtesa si për personat largpamës ashtu edhe për ata miopë, dhe me kalimin e moshës ky parametër mund të rritet. Në recetë, shtesa caktohet "shto" ose "SHTO" dhe vjen në tre lloje - e ulët (LOW), e mesme (MEDIUM), e lartë (LARTË). Gama e shtesave të çdo prodhuesi mund të ndryshojë pak, por përgjithësisht fuqia e ulët e dioptrisë është deri në +1, e mesme nga +1,25 në +2, e lartë më shumë se +2.

Një tjetër parametër shumë i rëndësishëm është dominimi. Dizajni i produktit okulistik do të varet nga ai. Për syrin jo dominues (N) zona qendrore projektuar për korrigjim afër, dhe për dominues (D), përkundrazi, për distancë.

Merr fuqia optike Produktet e korrigjimit të kontaktit multifokal janë më të komplikuara dhe disa modele janë të disponueshme vetëm me porosi, prandaj sigurohuni që të konsultoheni me mjekun tuaj.

Fusha magnetike e rrymës:

Një fushë magnetike krijuar rreth ngarkesave elektrike gjatë lëvizjes së tyre. Meqenëse lëvizja e ngarkesave elektrike përfaqëson një rrymë elektrike, rreth çdo përcjellësi me rrymë ka gjithmonë fushë magnetike aktuale.

Për të verifikuar ekzistencën e një fushe magnetike të rrymës, le të sjellim një busull të zakonshëm nga lart në përcjellësin përmes të cilit rrjedh rryma elektrike. Gjilpëra e busullës do të devijojë menjëherë anash. Ne e sjellim busullën në përcjellës me rrymë nga poshtë - gjilpëra e busullës do të devijojë në drejtimin tjetër (Figura 1).

Le të zbatojmë ligjin Biot-Savart-Laplace për të llogaritur fushat magnetike të rrymave më të thjeshta. Le të shqyrtojmë fushën magnetike të rrymës së drejtpërdrejtë.

Të gjithë vektorët dB nga seksionet elementare arbitrare dl kanë të njëjtin drejtim. Prandaj, shtimi i vektorëve mund të zëvendësohet me shtimin e moduleve.

Lëreni pikën në të cilën përcaktohet fusha magnetike të jetë e vendosur në një distancë b nga teli. Nga figura shihet se:

;

Zëvendësimi i vlerave të gjetura r dhe d l në ligjin Biot-Savart-Laplace, marrim:

Për përcjellës përfundimtar këndi α ndryshon nga , në. Pastaj

Për përcjellës pafundësisht i gjatë , dhe , pastaj

ose, e cila është më e përshtatshme për llogaritjet, .

Linjat e induksionit magnetik të rrymës së drejtpërdrejtë janë një sistem rrathësh koncentrikë që mbyllin rrymën.

21. Ligji Biot-Savart-Laplace dhe zbatimi i tij në llogaritjen e induksionit të fushës magnetike të një rryme rrethore.

Fusha magnetike e një përcjellësi rrethor që mban rrymë.

22. Momenti magnetik i një bobine me rrymë. Natyra e vorbullës së fushës magnetike.

Momenti magnetik i një spirale me rrymë është një sasi fizike, si çdo moment tjetër magnetik, që karakterizon vetitë magnetike të një sistemi të caktuar. Në rastin tonë, sistemi përfaqësohet nga një spirale rrethore me rrymë. Kjo rrymë krijon një fushë magnetike që ndërvepron me fushën magnetike të jashtme. Kjo mund të jetë ose fusha e tokës ose fusha e një magneti të përhershëm ose elektromagnet.

Figura - 1 kthesë rrethore me rrymë

Një spirale rrethore me rrymë mund të përfaqësohet si një magnet i shkurtër. Për më tepër, ky magnet do të drejtohet pingul me rrafshin e spirales. Vendndodhja e poleve të një magneti të tillë përcaktohet duke përdorur rregullin gimlet. Sipas të cilit plusi verior do të vendoset pas rrafshit të spirales nëse rryma në të lëviz në drejtim të akrepave të orës.

Figura-2 Magnet i shiritit imagjinar në boshtin e spirales

Ky magnet, domethënë spiralja jonë rrethore me rrymë, si çdo magnet tjetër, do të ndikohet nga një fushë magnetike e jashtme. Nëse kjo fushë është uniforme, atëherë do të lindë një çift rrotullues që do të tentojë të kthejë spiralen. Fusha do të rrotullojë spiralen në mënyrë që boshti i saj të jetë i vendosur përgjatë fushës. Në këtë rast, linjat e fushës së vetë spirales, si një magnet i vogël, duhet të përkojnë në drejtim me fushën e jashtme.

Nëse fusha e jashtme nuk është uniforme, atëherë do të shtohet çift rrotullimi lëvizje përpara. Kjo lëvizje do të ndodhë për faktin se pjesët e fushës me induksion më të lartë do të tërheqin magnetin tonë në formën e një spirale më shumë se zonat me induksion më të ulët. Dhe spiralja do të fillojë të lëvizë drejt fushës me induksion më të madh.

Madhësia e momentit magnetik të një spirale rrethore me rrymë mund të përcaktohet nga formula.

Ku, unë është rryma që rrjedh nëpër kthesë

S zona e kthesës me rrymë

n normale me rrafshin në të cilin ndodhet spiralja

Kështu, nga formula është e qartë se momenti magnetik i një spirale është një sasi vektoriale. Domethënë, përveç madhësisë së forcës, pra modulit të saj, ajo ka edhe një drejtim. Momenti magnetik e mori këtë veti për faktin se përfshin vektorin normal në rrafshin e spirales.

Forca e fushës magnetike në bosht rrymë rrethore(Fig. 6.17-1) krijuar nga elementi përcjellës IDl, është e barabartë

sepse në në këtë rast

Oriz. 6.17. Fusha magnetike në boshtin e rrymës rrethore (majtas) dhe fusha elektrike në boshtin e dipolit (djathtas)

Kur integrohet në një kthesë, vektori do të përshkruajë një kon, kështu që si rezultat vetëm komponenti i fushës përgjatë boshtit do të "mbijetojë" 0z. Prandaj, mjafton të përmblidhet vlera

Integrimi

kryhet duke marrë parasysh faktin se integrandi nuk varet nga ndryshorja l, A

Në përputhje me rrethanat, i plotë induksioni magnetik në boshtin e spirales e barabartë me

Në veçanti, në qendër të kthesës ( h= 0) fusha është e barabartë

Aktiv distancë e madhe nga radha ( h >> R) mund të neglizhojmë njësinë nën radikalin në emërues. Si rezultat marrim

Këtu kemi përdorur shprehjen për madhësinë e momentit magnetik të një kthese Р m , e barabartë me produktin I për zonën e kthesës Fusha magnetike formon një sistem të djathtë me rrymën rrethore, kështu që (6.13) mund të shkruhet në formë vektoriale.

Për krahasim, le të llogarisim fushën dipol elektrik(Fig. 6.17-2). Fushat elektrike nga ngarkesat pozitive dhe negative janë përkatësisht të barabarta,

kështu që fusha që rezulton do të jetë

Aktiv distanca të gjata (h >> l) kemi nga këtu

Këtu kemi përdorur konceptin e vektorit të momentit elektrik të një dipoli të paraqitur në (3.5). Fusha E paralel me vektorin moment dipol, pra (6.16) mund të shkruhet në formë vektoriale

Analogjia me (6.14) është e qartë.

Linjat e energjisë fushë magnetike rrethore me rrymë janë paraqitur në Fig. 6.18. dhe 6.19

Oriz. 6.18. Linjat e fushës magnetike të një spirale rrethore me rrymë në distanca të shkurtra nga teli

Oriz. 6.19. Shpërndarja linjat e energjisë fusha magnetike e një mbështjelljeje rrethore me rrymë në rrafshin e boshtit të simetrisë së saj.
Moment magnetik spiralja drejtohet përgjatë këtij aksi

Në Fig. 6.20 paraqet një eksperiment në studimin e shpërndarjes së vijave të fushës magnetike rreth një spirale rrethore me rrymë. Një përcjellës i trashë bakri kalon nëpër vrima në një pllakë transparente në të cilën tallash hekuri. Pas ndezjes së një rryme direkte prej 25 A dhe trokitjes në pjatë, tallashja formon zinxhirë që përsërisin formën e vijave të fushës magnetike.

Linjat magnetike të forcës për një spirale boshti i së cilës shtrihet në rrafshin e pllakës janë të përqendruara brenda spirales. Pranë telave ata kanë një formë unaze, dhe larg nga spiralja, fusha zvogëlohet shpejt, në mënyrë që tallashja praktikisht të mos orientohet.

Oriz. 6.20. Vizualizimi i linjave të fushës magnetike rreth një spirale rrethore me rrymë

Shembulli 1. Një elektron në një atom hidrogjeni lëviz rreth një protoni në një rreth me rreze a B= 53 pasdite (kjo vlerë quhet rrezja e Bohr sipas njërit prej krijuesve Mekanika kuantike, i cili ishte i pari që llogariti teorikisht rrezen e orbitës) (Fig. 6.21). Gjeni forcën e rrymës rrethore ekuivalente dhe induksionit magnetik fusha në qendër të rrethit.

Oriz. 6.21. Elektroni në një atom hidrogjeni dhe B = 2,18·10 6 m/s. Një ngarkesë lëvizëse krijon një fushë magnetike në qendër të orbitës

I njëjti rezultat mund të merret duke përdorur shprehjen (6.12) për fushën në qendër të spirales me një rrymë, fuqinë e së cilës gjetëm më sipër

Shembulli 2. Një përcjellës i hollë pafundësisht i gjatë me rrymë 50 A ka një lak në formë unaze me rreze 10 cm (Fig. 6.22). Gjeni induksionin magnetik në qendër të lakut.

Oriz. 6.22. Fusha magnetike e një përcjellësi të gjatë me një lak rrethor

Zgjidhje. Fusha magnetike në qendër të lakut krijohet nga një tel i drejtë pafundësisht i gjatë dhe një spirale unazore. Fusha nga një tel i drejtë drejtohet në mënyrë ortogonale në rrafshin e vizatimit "tek ne", vlera e tij është e barabartë me (shih (6.9))

Fusha e krijuar nga pjesa në formë unaze e përcjellësit ka të njëjtin drejtim dhe është e barabartë me (shih 6.12)

Fusha totale në qendër të spirales do të jetë e barabartë me

informacion shtese

http://n-t.ru/nl/fz/bohr.htm - Niels Bohr (1885–1962);

http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Science/broil/06.php - Teoria e Bohr-it për atomin e hidrogjenit në librin e Louis de Broglie “Revolution in Physics”;

http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1922/bohr-bio.html - Çmimet Nobel. Çmimi Nobël në fizikë 1922 Niels Bohr.

se linjat e induksionit magnetik të fushës së rrymës rrethore nuk janë rrathë të rregullt, ato mbyllen, duke anashkaluar përcjellësin nëpër të cilin rrjedh rryma. Drejtimi i linjave të induksionit magnetik mund të përcaktohet duke përdorur rregullat e helikës së duhur(rregulli i gimlet): nëse koka e vidës rrotullohet në drejtim të rrymës në përcjellës, atëherë lëvizja përkthimore e majës së vidës do të tregojë drejtimin e induksionit magnetik ne qender rrymë rrethore.

Ligji Biot-Savart-Laplace - ligji fizik për të përcaktuar vektorin e induksionit të fushës magnetike të krijuar nga rryma elektrike e drejtpërdrejtë.

Kur rryma direkte kalon nëpër një lak të mbyllur të vendosur në vakum, për një pikë të vendosur në një distancë r0 nga laku, induksioni magnetik do të ketë formën:

Ku I është rryma në qarkun gama, përgjatë të cilit bëhet integrimi r0 pikë arbitrare

Qarkullimi i fushës magnetike përgjatë një konture të mbyllur l quhet integrali:

,

ku është projeksioni i vektorit në drejtimin e tangjentes në vijën e konturit në një pikë të caktuar.

Integrali përkatës për fushe elektrike në elektrostatikë, siç e dimë, e barabartë me zero, që pasqyron pronën potencial fusha elektrostatike:

Një fushë magnetike nuk eshte potencial, ajo, siç tregohet më sipër, është solenoidale. Prandaj, duhet pritur që qarkullimi i fushës magnetike përgjatë një laku të mbyllur brenda rast i përgjithshëmështë i ndryshëm nga zero. Për të gjetur vlerën e tij, le të kryejmë fillimisht disa veprime ndihmëse.

Fusha solenoidi dhe toroidiSolenoidi- një spirale cilindrike e përbërë nga numer i madh kthehet plagë në mënyrë të barabartë rreth bërthamës. Toroid mund të shihet si solenoid i gjatë, i mbështjellë në një unazë

brenda solenoidit fusha është uniforme, por jashtë solenoidit nuk është uniforme dhe shumë e dobët (mund të konsiderohet e barabartë me zero).

Qarkullimi vektorial përgjatë një laku të mbyllur që përkon me një nga linjat e induksionit magnetik, që mbulon të gjitha N kthesat, sipas (4.12) është e barabartë me: .

Fusha magnetike brenda toroidit, ashtu si në një solenoid, është uniforme dhe e përqendruar brenda; jashtë toroidit, fusha magnetike e krijuar nga rrymat rrethore të toroidit është zero. Madhësia e fushës magnetike në toroid përcaktohet nga shprehja dhe gjatësia e toroidit l marrë sipas gjatësi mesatare toroid (diametër mesatar).

Shprehja për forcën e Amperit mund të shkruhet si: F = qnSΔlυB sin α. Bashkëveprimi i rrymave paralele Një prej shembuj të rëndësishëm ndërveprimi magnetik rrymat është bashkëveprimi i rrymave paralele. Ligjet e këtij fenomeni u vendosën eksperimentalisht nga Ampere. Nëse dy përcjellësit paralelë rrymat elektrike rrjedhin në të njëjtin drejtim, atëherë vërehet tërheqje reciproke përçuesit. Në rastin kur rrjedhin rryma drejtime të kundërta, përçuesit sprapsin. Ndërveprimi i rrymave shkaktohet nga fushat e tyre magnetike: fusha magnetike e një rryme vepron si një forcë Amper në një rrymë tjetër dhe anasjelltas. Eksperimentet kanë treguar se moduli i forcës që vepron në një segment me gjatësi Δl të secilit prej përcjellësve është drejtpërdrejt proporcional me fuqinë aktuale I1 dhe I2 në përcjellës, gjatësinë e segmentit Δl dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me distancën R ndërmjet tyre. :

ku μ0 - konstante që quhet konstante magnetike. Futja e konstantës magnetike në SI thjeshton shkrimin e një numri formulash. Ajo vlerë numerike barazohet

Fluksi magnetik- fluksi si integral i vektorit të induksionit magnetik nëpër një sipërfaqe të fundme. Përcaktohet përmes integralit të sipërfaqes

Gjithashtu, fluksi magnetik mund të llogaritet si produkt skalar vektori i induksionit magnetik sipas vektorit të zonës.

Le të vendoset një spirale teli me rreze R në rrafshin YZ, përgjatë së cilës rrjedh një rrymë e forcës I. Ne jemi të interesuar për fushën magnetike që krijon rrymën. Vijat e forcës pranë kthesës janë: Polarizimi i optikës valore

Pamja e përgjithshme e vijave të forcës është gjithashtu e dukshme (Fig. 7.10). Shtesa dridhjet harmonike Nëse sistemi merr pjesë njëkohësisht në disa proceset osciluese, atëherë me shtimin e lëkundjeve nënkuptojmë gjetjen e ligjit që përshkruan procesin oscilues që rezulton.

Teorikisht do të na interesonte fusha, por në funksionet elementare Ju nuk mund të specifikoni fushën për këtë kthesë. Mund të gjendet vetëm në boshtin e simetrisë. Ne po kërkojmë një fushë në pikat (x,0,0).

Përcaktohet drejtimi i vektorit produkt vektorial. Vektori ka dy komponentë: dhe . Kur fillojmë të përmbledhim këta vektorë, të gjithë përbërësit pingul mblidhen deri në zero. . Dhe tani ne shkruajmë: , = , a . , dhe në fund 1), .

Ne morëm rezultatin e mëposhtëm:

Dhe tani, si një kontroll, fusha në qendër të kthesës është e barabartë me: .

Puna e bërë kur lëviz një qark me rrymë në një fushë magnetike.

Le të shqyrtojmë një pjesë të përcjellësit që mban rrymë që mund të lëvizë lirshëm përgjatë dy udhëzuesve në një fushë magnetike të jashtme (Fig. 9.5). Ne do ta konsiderojmë fushën magnetike të njëtrajtshme dhe të drejtuar në një kënd α në raport me normalen me rrafshin e lëvizjes së përcjellësit.

Fig.9.5. Një pjesë e përcjellësit që mban rrymë në një fushë magnetike uniforme.

Siç shihet nga Fig. 9.5, vektori ka dy komponentë dhe , prej të cilëve vetëm komponenti krijon një forcë që vepron në rrafshin e lëvizjes së përcjellësit. Nga vlere absolute kjo forcë është e barabartë me:

,

Ku I– forca e rrymës në përcjellës; l– gjatësia e përcjellësit; B– induksioni i fushës magnetike.

Puna e kësaj force në rrugën elementare të lëvizjes ds Ka:

Puna lds e barabartë me sipërfaqen dS, i fshirë nga përcjellësi gjatë lëvizjes dhe vlera BdScosα e barabartë me fluksin e induksionit magnetik përmes këtij sheshi. Prandaj, mund të shkruajmë:

dA=IdФ.

Duke marrë parasysh një seksion të një përcjellësi me rrymë si pjesë e një laku të mbyllur dhe duke integruar këtë marrëdhënie, gjejmë punën e bërë kur lëvizim një lak me rrymë në një fushë magnetike:

A = I (Ф 2 – Ф 1)

Ku F 1 Dhe F 2 tregojnë fluksin e induksionit të fushës magnetike përmes zonës së konturit, përkatësisht, në pozicionet fillestare dhe përfundimtare.

Lëvizja e grimcave të ngarkuara

Fushë magnetike uniforme

Le të shqyrtojmë rast i veçantë kur nuk ka fushë elektrike, por ka një fushë magnetike. Le të supozojmë se një grimcë me shpejtësi fillestare u0 hyn në një fushë magnetike me induksion B. Këtë fushë do ta konsiderojmë uniforme dhe të drejtuar pingul me shpejtësinë u0.

Karakteristikat kryesore të lëvizjes në këtë rast mund të zbulohen pa përdorur zgjidhje e plotë ekuacionet e lëvizjes. Para së gjithash, vërejmë se forca e Lorencit që vepron në një grimcë është gjithmonë pingul me shpejtësinë e grimcës. Kjo do të thotë se puna e bërë nga forca e Lorencit është gjithmonë zero; prandaj, vlere absolute shpejtësia e lëvizjes së grimcës, dhe për rrjedhojë energjia e grimcës, mbetet konstante gjatë lëvizjes. Meqenëse shpejtësia e grimcave u nuk ndryshon, madhësia e forcës së Lorencit

mbetet konstante. Kjo forcë, duke qenë pingul me drejtimin e lëvizjes, është një forcë centripetale. Por lëvizja nën ndikimin e një force konstante centripetale është lëvizje në një rreth. Rrezja r e këtij rrethi përcaktohet nga kushti

Nëse energjia e elektronit shprehet në eV dhe është e barabartë me U, atëherë

(3.6)

dhe për këtë arsye

Lëvizja rrethore e grimcave të ngarkuara në një fushë magnetike ka tipar i rëndësishëm: koha e rrotullimit të plotë të një grimce në një rreth (periudha e lëvizjes) nuk varet nga energjia e grimcës. Në të vërtetë, periudha e revolucionit është e barabartë me

Duke zëvendësuar këtu në vend të r shprehjes së saj sipas formulës (3.6), kemi:

(3.7)

Frekuenca rezulton të jetë e barabartë

Për të këtij lloji grimcat, si periudha ashtu edhe frekuenca varen vetëm nga induksioni i fushës magnetike.

Më sipër supozuam se drejtimi i shpejtësisë fillestare është pingul me drejtimin e fushës magnetike. Nuk është e vështirë të imagjinohet se çfarë karakteri do të ketë lëvizja nëse shpejtësia e fillimit grimcat bëjnë një kënd të caktuar me drejtimin e fushës.
Në këtë rast, është e përshtatshme që shpejtësia të zbërthehet në dy komponentë, njëri prej të cilëve është paralel me fushën dhe tjetri është pingul me fushën. Forca e Lorencit vepron mbi grimcën dhe grimca lëviz në një rreth të shtrirë në një plan pingul me fushën. Komponenti Ut nuk shkakton shfaqjen e forcës shtesë, pasi forca e Lorencit kur lëviz paralel me fushën është zero. Prandaj, në drejtim të fushës, grimca lëviz me inerci në mënyrë të njëtrajtshme, me një shpejtësi

Si rezultat i shtimit të të dy lëvizjeve, grimca do të lëvizë përgjatë një spirale cilindrike.

Lartësia e vidës së kësaj spirale është e barabartë me

duke zëvendësuar shprehjen e saj (3.7) me T, kemi:

Efekti Hall është dukuria e shfaqjes së një ndryshimi tërthor potencial (i quajtur edhe tensioni Hall) kur një përcjellës vendoset me DC në një fushë magnetike. Zbuluar nga Edwin Hall në 1879 në pllaka të holla ari. Vetitë

Në formën e tij më të thjeshtë, efekti Hall duket kështu. Lëreni një rrymë elektrike të rrjedhë nëpër një shufër metalike në një fushë magnetike të dobët nën ndikimin e tensionit. Fusha magnetike do të devijojë transportuesit e ngarkesës (elektronet për të qenë specifike) nga lëvizja e tyre përgjatë ose kundër fushës elektrike në një nga faqet e rrezes. Në këtë rast, kriteri për vogëlsinë do të jetë kushti që elektroni të mos fillojë të lëvizë përgjatë cikloidit.

Kështu, forca Lorentz do të çojë në akumulim ngarkesë negative afër njërës skaj të shiritit, dhe pozitive - afër të kundërtës. Akumulimi i ngarkesës do të vazhdojë derisa fusha elektrike që rezulton e ngarkesave të kompensojë përbërësin magnetik të forcës Lorentz:

Shpejtësia e elektroneve mund të shprehet në terma të densitetit të rrymës:

ku është përqendrimi i bartësve të ngarkesës. Pastaj

Koeficienti i proporcionalitetit ndërmjet dhe quhet Koeficient(ose konstante) Salla. Në këtë përafrim, shenja e konstantës Hall varet nga shenja e bartësve të ngarkesës, gjë që bën të mundur përcaktimin e llojit të tyre për një numër të madh metalesh. Për disa metale (për shembull, plumbi, zinku, hekuri, kobalti, tungsteni), në fusha të forta vëzhguar shenjë pozitive, e cila shpjegohet në gjysmëklasike dhe teoritë kuantike trup i fortë.

Induksioni elektromagnetik - fenomeni i shfaqjes së rrymës elektrike në një qark të mbyllur gjatë ndryshimit fluksi magnetik, duke kaluar nëpër të.

Induksioni elektromagnetik u zbulua nga Michael Faraday më 29 gusht [ burimi i paspecifikuar 111 ditë] 1831. Ai zbuloi se forca elektromotore që lind në një qark përçues të mbyllur është proporcionale me shpejtësinë e ndryshimit të fluksit magnetik nëpër sipërfaqen e kufizuar nga ky qark. Madhësia e forcës elektromotore (EMF) nuk varet nga ajo që shkakton ndryshimin e fluksit - një ndryshim në vetë fushën magnetike ose lëvizjen e qarkut (ose një pjesë të tij) në fushën magnetike. Elektricitet, i shkaktuar nga ky EMF quhet rrymë e induktuar.



Ju pëlqeu artikulli? Ndani me miqtë tuaj!