Hareketli bir yükün manyetik alanı. Formül, deneyim

Hareketli bir yükün manyetik alanı. Lorentz kuvveti.

Sabit elektrik şarjı elektrostatik alan yaratır ancak bu yükün düzgün hareket ettiği bir referans sistemine gidersek, o zaman bu referans sisteminde de bir manyetik alan olacaktır. Bu alanın görünümü niteliksel olarak şu şekilde yorumlanabilir: V hızıyla hareket eden bir q yükünün belirli bir anda A noktasında Eo şiddetinde bir elektrik alanı oluşturmasına izin verin.

Yükün yeri değiştirildiğinde, elektrik alan kuvvetinin büyüklüğü ve yönü değişecektir. Söz konusu noktada değişen elektrik alanı bu noktada bir manyetik alan oluşturur.

Elektrik ve manyetik alanların özelliklerini bağlayalım. Bunu yapmak için Biot-Savart yasasını kullanacağız. Akım elemanı IΔl in keyfi nokta A, indüksiyonu eşit olan bir manyetik alan yaratır

burada R, mevcut elemandan A noktasına olan mesafedir, α, mevcut elemanın yönü ile A noktasına olan yön arasındaki açıdır

İndüksiyon vektörü, akım elemanına ve onu A noktasına bağlayan parçaya dik olarak yönlendirilir. Akım elemanının karakteristiği IΔl şu şekilde temsil edilebilir:

burada q, seçilen mevcut elemanın içinde hareket eden yük miktarıdır. Bu nedenle, v hızıyla hareket eden bir q yükünün, büyüklüğünde bir manyetik alan oluşturduğu ileri sürülebilir.

Temelli çeşitli deneyimler Yükün bir ortamda serbestçe hareket etmesi durumunda, bir nokta yükü için manyetik indüksiyonu belirleyen bir yasa elde edildi. sabit hız.

- kanun elektromanyetik indüksiyon taşınmak için puan ücreti, burada r yükten gözlem noktasına giden yarıçap vektörüdür, Q yüktür, V yük hız vektörüdür

Alfa, hız vektörü ile yarıçap vektörü arasındaki açıdır

Bu formüller manyetik indüksiyonu belirler. pozitif yük. için hesaplanması gerekiyorsa negatif yük o zaman bir yükü eksi işaretiyle değiştirmeniz gerekir. Yükün hızı gözlem noktasına göre belirlenir.

Genel alan çevre bireysel yüklerin oluşturduğu alanların toplamından oluşur. Bu sonuç süperpozisyon ilkesine dayanarak çıkarılabilir.

Bir yük hareket ettiğinde manyetik alanı tespit etmek için bir deney yapabilirsiniz. Bu durumda yükün mutlaka elektriksel kuvvetlerin etkisi altında hareket etmesi gerekmez.

Yalıtıldığı bir eksene monte edilmiş sağlam bir metal diski ele alalım. Bu durumda diske elektrik yükü verilir ve disk kendi ekseni etrafında hızla dönebilir. Diskin üzerine manyetik bir iğne sabitlenmiştir. Diski yük ile döndürürseniz okun döndüğünü göreceksiniz. Üstelik okun bu hareketi, akımın halka etrafında hareket etmesiyle aynı olacaktır. Diskin yükünü veya dönüş yönünü değiştirirseniz ok diğer yöne sapacaktır.

Bu deneylerden, elektrik akımının oluşumunun doğası ne olursa olsun şu sonuca varabiliriz. Ve ayrıca bunu sağlayan şarj taşıyıcılarından. Hareket eden tüm yüklerin etrafında bir manyetik alan oluşur.

Lorentz kuvveti.

Manyetik alan, akım taşıyan iletkenin her bölümüne etki ederBEN uzunluk dl Baskıyla

Bir manyetik alan- bu, akım veya hareketli yüklere sahip iletkenler arasında etkileşimin meydana geldiği maddi ortamdır.

Manyetik alanın özellikleri:

Manyetik alanın özellikleri:

Manyetik alanı incelemek için akımlı bir test devresi kullanılır. Boyutu küçüktür ve içindeki akım, manyetik alanı oluşturan iletkendeki akımdan çok daha azdır. Akım taşıyan devrenin karşıt taraflarında, manyetik alandan gelen kuvvetler eşit büyüklükte hareket eder, ancak kuvvetin yönü akımın yönüne bağlı olduğundan zıt yönlere yönlendirilir. Bu kuvvetlerin uygulama noktaları aynı düz çizgi üzerinde yer almaz. Bu tür kuvvetlere denir birkaç kuvvet. Bir çift kuvvetin etkisi sonucunda devre öteleme hareketi yapamaz; kendi ekseni etrafında döner. Dönme eylemi karakterize edilir tork.

, Nerede ben–birkaç kuvvetin etkisi(kuvvetlerin uygulama noktaları arasındaki mesafe).

Test devresindeki akım veya devrenin alanı arttıkça kuvvet çiftinin torku da orantılı olarak artacaktır. Devreye akımla etki eden maksimum kuvvet momentinin devredeki akımın büyüklüğüne ve devre alanına oranı, alandaki belirli bir nokta için sabit bir değerdir. Buna denir manyetik indüksiyon.

, Nerede
-manyetik moment akım ile devre.

Birim manyetik indüksiyon – Tesla [T].

Devrenin manyetik momenti– yönü devredeki akımın yönüne bağlı olan ve şu şekilde belirlenen vektör miktarı: sağ vida kuralı: sağ elinizi yumruk haline getirin, dört parmağınızı devredeki akımın yönüne doğrultun, ardından başparmak vektörün yönünü gösterecektir. manyetik moment. Manyetik moment vektörü her zaman kontur düzlemine diktir.

Arka manyetik indüksiyon vektörünün yönü manyetik alana yönelik devrenin manyetik momentinin vektörünün yönünü alın.

Manyetik indüksiyon hattı– her noktada teğeti manyetik indüksiyon vektörünün yönü ile çakışan bir çizgi. Manyetik indüksiyon hatları her zaman kapalıdır ve asla kesişmez. Düz bir iletkenin manyetik indüksiyon hatları akım ile iletkene dik bir düzlemde bulunan daireler şeklindedir. Manyetik indüksiyon hatlarının yönü sağ vida kuralıyla belirlenir. Dairesel akımın manyetik indüksiyon hatları(akımla dönüşler) ayrıca daire biçimindedir. Her bobin elemanının uzunluğu
kendi manyetik alanını oluşturan düz bir iletken gibi düşünülebilir. Manyetik alanlar için süperpozisyon (bağımsız toplama) ilkesi geçerlidir. Manyetik indüksiyonun toplam vektörü dairesel akım sağ vida kuralına göre dönüşün merkezine bu alanların eklenmesi sonucu tanımlanır.

Manyetik indüksiyon vektörünün büyüklüğü ve yönü uzaydaki her noktada aynıysa, manyetik alana denir. homojen. Manyetik indüksiyon vektörünün her noktadaki büyüklüğü ve yönü zamanla değişmiyorsa, böyle bir alana denir. kalıcı.

Büyüklük manyetik indüksiyon Alanın herhangi bir noktasında, alanı oluşturan iletkendeki akım kuvveti ile doğru orantılı, iletkenin alanda belirli bir noktaya olan uzaklığı ile ters orantılı, ortamın özelliklerine ve alanı oluşturan iletkenin şekline bağlıdır. alan.

, Nerede
AÇIK 2; Gn/m – vakumun manyetik sabiti,

-ortamın bağıl manyetik geçirgenliği,

-ortamın mutlak manyetik geçirgenliği.

Manyetik geçirgenlik değerine bağlı olarak tüm maddeler üç sınıfa ayrılır:

Ortamın mutlak geçirgenliği arttıkça alanın belirli bir noktasındaki manyetik indüksiyon da artar. Manyetik indüksiyonun ortamın mutlak manyetik geçirgenliğine oranı, belirli bir çoklu nokta için sabit bir değerdir, e denir tansiyon.

.

Gerilim ve manyetik indüksiyon vektörleri aynı yöndedir. Manyetik alan kuvveti ortamın özelliklerine bağlı değildir.

Amper gücü– manyetik alanın akım taşıyan bir iletkene etki ettiği kuvvet.

Nerede ben– iletkenin uzunluğu, - manyetik indüksiyon vektörü ile akımın yönü arasındaki açı.

Amper kuvvetinin yönü şu şekilde belirlenir: sol el kuralı: sol el, manyetik indüksiyon vektörünün iletkene dik bileşeni avuç içine girecek şekilde konumlandırılır, dört uzatılmış parmak akım boyunca yönlendirilir, ardından 90 0 bükülmüş başparmak Amper kuvvetinin yönünü gösterecektir.

Amper kuvvetinin sonucu iletkenin belirli bir yönde hareketidir.

e eğer = 90 0, bu durumda F=maks, eğer = 0 0, sonra F= 0.

Lorentz kuvveti– Hareket eden bir yük üzerindeki manyetik alanın kuvveti.

q yük, v ise hareketinin hızıdır, - gerilim ve hız vektörleri arasındaki açı.

Lorentz kuvveti her zaman manyetik indüksiyon ve hız vektörlerine diktir. Yön şu şekilde belirlenir: sol el kuralı(parmaklar pozitif yükün hareketini takip eder). Parçacığın hızının yönü, düzgün bir manyetik alanın manyetik indüksiyon çizgilerine dik ise, bu durumda parçacık, kinetik enerjisini değiştirmeden bir daire içinde hareket eder.

Lorentz kuvvetinin yönü yükün işaretine bağlı olduğundan yükleri ayırmak için kullanılır.

Manyetik akı– manyetik indüksiyon hatlarına dik olarak yerleştirilmiş herhangi bir alandan geçen manyetik indüksiyon hatlarının sayısına eşit bir değer.

, Nerede - manyetik indüksiyon ile S alanına normal (dik) arasındaki açı.

Birim– Weber [Wb].

Ölçüm yöntemleri manyetik akı:

Manyetik alanda sitenin yönünü değiştirme (açıyı değiştirme)

Manyetik alana yerleştirilen devrenin alanının değiştirilmesi

Manyetik alan yaratan akım gücündeki değişiklik

Devrenin manyetik alan kaynağına olan mesafesinin değiştirilmesi

Değiştirmek manyetik özelliklerçevre.

F Araday'a kayıtlı elektrik kaynak içermeyen ancak kaynak içeren başka bir devrenin yanında bulunan bir devrede. Ayrıca, ilk devredeki akım aşağıdaki durumlarda ortaya çıktı: A devresindeki akımda herhangi bir değişiklik olduğunda, devrelerin göreceli hareketiyle, A devresine bir demir çubuğun sokulmasıyla, B devresine göre hareketle kalıcı mıknatıs. Serbest yüklerin (akım) yönlendirilmiş hareketi yalnızca bir elektrik alanında meydana gelir. Bu, değişen bir manyetik alanın, harekete geçen bir elektrik alanı ürettiği anlamına gelir. ücretsiz masraflar kondüktör. Bu elektrik alanına denir uyarılmış veya girdap.

Girdap elektrik alanı ile elektrostatik alan arasındaki farklar:

Kaynak girdap alanı– manyetik alanın değiştirilmesi.

Girdap alanı yoğunluk çizgileri kapalıdır.

Bir yükü kapalı bir devre boyunca hareket ettirmek için bu alanın yaptığı iş sıfır değildir.

Bir girdap alanının enerji karakteristiği potansiyel değil, indüklenen emk – bir yük birimini kapalı bir devre boyunca hareket ettirmek için dış kuvvetlerin (elektrostatik kökenli olmayan kuvvetler) yaptığı işe eşit bir değer.

.Volt cinsinden ölçülür[İÇİNDE].

İletken bir kapalı devre olup olmadığına bakılmaksızın, manyetik alandaki herhangi bir değişiklikle bir girdap elektrik alanı oluşur. Devre yalnızca birinin girdap elektrik alanını tespit etmesine izin verir.

Elektromanyetik indüksiyon- bu, yüzeyinden geçen manyetik akıdaki herhangi bir değişiklikle birlikte kapalı bir devrede indüklenen emk'nin ortaya çıkmasıdır.

Kapalı bir devrede indüklenen emk, indüklenen bir akım üretir.

.

İndüksiyon akımının yönü tarafından karar verildi Lenz'in kuralı: indüklenen akım öyle bir yöndedir ki, yarattığı manyetik alan, bu akımı oluşturan manyetik akıdaki herhangi bir değişikliğe karşı koyar.

Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasası: Kapalı bir döngüde indüklenen emk, döngü tarafından sınırlanan yüzey boyunca manyetik akının değişim hızıyla doğru orantılıdır.

T tamam fuko– değişen bir manyetik alana yerleştirilen büyük iletkenlerde ortaya çıkan girdap endüksiyon akımları. Böyle bir iletkenin direnci düşüktür, çünkü geniş bir S kesitine sahiptir, bu nedenle Foucault akımlarının değeri büyük olabilir ve bunun sonucunda iletken ısınır.

Kendi kendine indüksiyon- bu, içindeki akım gücü değiştiğinde bir iletkende indüklenen emk'nin ortaya çıkmasıdır.

Akım taşıyan bir iletken manyetik alan oluşturur. Manyetik indüksiyon akım gücüne bağlıdır, bu nedenle içsel manyetik akı da akım gücüne bağlıdır.

L orantılılık katsayısıdır, indüktans.

Birim endüktans – Henry [H].

İndüktansİletkenin büyüklüğü, şekli ve ortamın manyetik geçirgenliğine bağlıdır.

İndüktans iletkenin uzunluğu arttıkça artar, bir sarımın endüktansı aynı uzunluktaki düz bir iletkenin endüktansından daha büyüktür, bir bobinin (çok sayıda sarımlı bir iletken) endüktansı bir sarımın endüktansından daha büyüktür Bir bobinin endüktansı, içine demir bir çubuk sokulduğunda artar.

Faraday'ın kendi kendine indüksiyon yasası:
.

Kendinden kaynaklı emk akımın değişim hızıyla doğru orantılıdır.

Kendinden kaynaklı emk devredeki akımın değişmesini her zaman önleyen bir öz-endüksiyon akımı üretir, yani akım artarsa, kendi kendine endüksiyon akımı yönlendirilir. karşı taraf devredeki akım azaldığında, kendi kendine endüksiyon akımı aynı yöne yönlendirilir. Bobinin endüktansı ne kadar büyük olursa, içinde meydana gelen kendi kendine endüktif emf de o kadar büyük olur.

Manyetik alan enerjisi akım sıfırdan maksimum değere çıkarken, akımın kendi kendine indüklenen emk'yi aşmak için yaptığı işe eşittir.

.

Elektromanyetik titreşimler– bunlar yükteki, akım gücündeki ve elektrik ve manyetik alanların tüm özelliklerindeki periyodik değişikliklerdir.

Elektrikli salınım sistemi(salınım devresi) bir kapasitör ve bir indüktörden oluşur.

Salınımların oluşma koşulları:

Bunu yapmak için sistemin dengeden çıkarılması gerekir; kondansatörü şarj edin. Yüklü bir kapasitörün elektrik alan enerjisi:

.

Sistem denge durumuna geri dönmelidir. Elektrik alanının etkisi altında yük, kapasitörün bir plakasından diğerine aktarılır, yani devrede bobinden akan bir elektrik akımı belirir. İndüktördeki akım arttıkça, kendi kendine indüksiyon emk'si ortaya çıkar; kendi kendine indüksiyon akımı ters yönde yönlendirilir. Bobindeki akım azaldığında, kendi kendine endüksiyon akımı aynı yöne yönlendirilir. Böylece, kendi kendine indüksiyon akımı sistemi denge durumuna döndürme eğilimindedir.

Devrenin elektriksel direnci düşük olmalıdır.

İdeal salınım devresi direnci yoktur. İçindeki titreşimlere denir özgür.

Herhangi bir elektrik devresi için, devrede etki eden emf'nin devrenin tüm bölümlerindeki gerilimlerin toplamına eşit olduğu Ohm yasası karşılanır. Salınım devresinde bir akım kaynağı yoktur, ancak indüktörde kapasitör üzerindeki voltaja eşit olan kendi kendine endüktif bir emf belirir.

Sonuç: Kapasitörün yükü harmonik kanuna göre değişiyor.

Kapasitör voltajı:
.

Devredeki akım gücü:
.

Büyüklük
- akım genliği.

Ücret farkı
.

Dönem serbest titreşimler devrede:

Bir kapasitörün elektrik alan enerjisi:

Bobin manyetik alan enerjisi:

Elektrik ve manyetik alanların enerjileri harmonik yasasına göre değişir, ancak salınımlarının aşamaları farklıdır: elektrik alanın enerjisi maksimum olduğunda, manyetik alanın enerjisi sıfırdır.

Salınım sisteminin toplam enerjisi:
.

İÇİNDE ideal kontur toplam enerji değişmez.

Salınım işlemi sırasında, elektrik alanın enerjisi tamamen manyetik alanın enerjisine dönüştürülür ve bunun tersi de geçerlidir. Bu, herhangi bir andaki enerjinin ya elektrik alanın maksimum enerjisine ya da manyetik alanın maksimum enerjisine eşit olduğu anlamına gelir.

Gerçek salınım devresi direnç içerir. İçindeki titreşimlere denir solma.

Ohm yasası şu şekli alacaktır:

Sönümün küçük olması koşuluyla (salınımların doğal frekansının karesi, sönümleme katsayısının karesinden çok daha büyüktür), logaritmik sönüm azalması şu şekildedir:

Güçlü sönümleme ile (doğal salınım frekansının karesi, salınım katsayısının karesinden küçüktür):

Bu denklem, bir kapasitörün bir dirence boşaltılması işlemini açıklar. Endüktansın yokluğunda salınımlar meydana gelmez. Bu yasaya göre kapasitör plakalarındaki voltaj da değişir.

Toplam Enerji gerçek bir devrede azalır, çünkü akımın geçişi sırasında R direncine ısı salınır.

Geçiş süreci- ortaya çıkan bir süreç elektrik devreleri Bir çalışma modundan diğerine geçiş yaparken. Zamana göre tahmin ( ), bu sırada geçiş sürecini karakterize eden parametre e kez değişecektir.

İçin kapasitör ve dirençten oluşan devre:
.

Maxwell'in elektromanyetik alan teorisi:

1 konum:

Herhangi bir alternatif elektrik alanı girdap manyetik alanı oluşturur. Alternatif bir elektrik alanı, sıradan bir akım gibi bir manyetik alana neden olduğundan Maxwell tarafından yer değiştirme akımı olarak adlandırıldı.

Yer değiştirme akımını tespit etmek için, dielektrikli bir kapasitörün bağlı olduğu bir sistemden akımın geçişini düşünün.

Önyargı akım yoğunluğu:
. Akım yoğunluğu voltaj değişimi yönünde yönlendirilir.

Maxwell'in ilk denklemi:
- girdap manyetik alanı hem iletim akımları (hareketli elektrik yükleri) hem de yer değiştirme akımları (alternatif elektrik alanı E) tarafından üretilir.

2 konum:

Herhangi bir alternatif manyetik alan, elektromanyetik indüksiyonun temel yasası olan bir girdap elektrik alanı üretir.

Maxwell'in ikinci denklemi:
- herhangi bir yüzey boyunca manyetik akının değişim hızını ve aynı anda ortaya çıkan elektrik alan kuvveti vektörünün dolaşımını birbirine bağlar.

Akım taşıyan herhangi bir iletken uzayda manyetik alan oluşturur. Akım sabitse (zamanla değişmiyorsa), o zaman onunla ilişkili manyetik alan da sabittir. Değişen bir akım, değişen bir manyetik alan yaratır. Akım taşıyan bir iletkenin içinde bir elektrik alanı vardır. Bu nedenle değişen bir elektrik alanı, değişen bir manyetik alan yaratır.

Manyetik indüksiyon çizgileri her zaman kapalı olduğundan manyetik alan girdaptır. Manyetik alan kuvvetinin büyüklüğü H, elektrik alan kuvvetinin değişim hızıyla orantılıdır . Manyetik alan kuvveti vektörünün yönü elektrik alan gücündeki değişikliklerle ilişkili sağ vida kuralı: sağ elinizi yumruk haline getirin, başparmağınızı elektrik alan gücündeki değişimin yönüne doğrultun, ardından bükülmüş 4 parmak manyetik alan gücü çizgilerinin yönünü gösterecektir.

Değişen herhangi bir manyetik alan girdap elektrik alanı yaratır gerilim çizgileri kapalı ve manyetik alan kuvvetine dik bir düzlemde yer alan.

Girdap elektrik alanının yoğunluğunun E büyüklüğü, manyetik alanın değişim hızına bağlıdır . E vektörünün yönü, sol vida kuralına göre H manyetik alanındaki değişimin yönü ile ilişkilidir: sol elinizi yumruk haline getirin, başparmağınızı manyetik alandaki değişimin yönüne doğrultun, dört parmağınızı bükün girdap elektrik alanının yoğunluk çizgilerinin yönü.

Birbirine bağlı girdap elektrik ve manyetik alanları kümesi şunları temsil eder: elektromanyetik alan. Elektromanyetik alan, kaynaklandığı yerde kalmaz, uzayda enine elektromanyetik dalga şeklinde yayılır.

Elektromanyetik dalga– bu birbiriyle ilişkili girdap elektrik ve manyetik alanlarının uzaydaki yayılımıdır.

Elektromanyetik dalganın oluşma durumu– yükün hızlanma ile hareketi.

Elektromanyetik Dalga Denklemi:

- elektromanyetik salınımların döngüsel frekansı

t – salınımların başlangıcından itibaren geçen süre

l – dalga kaynağından uzayda belirli bir noktaya kadar olan mesafe

- dalga yayılma hızı

Bir dalganın kaynağından belli bir noktaya ulaşması için geçen süre.

Bir elektromanyetik dalgadaki E ve H vektörleri birbirine ve dalganın yayılma hızına diktir.

Elektromanyetik dalgaların kaynağı– içinden hızla değişen akımların aktığı iletkenler (makro yayıcılar) ve ayrıca uyarılmış atomlar ve moleküller (mikro yayıcılar). Salınım frekansı ne kadar yüksek olursa uzayda o kadar iyi yayılırlar elektromanyetik dalgalar.

Elektromanyetik dalgaların özellikleri:

Tüm elektromanyetik dalgalar enine

İÇİNDE homojen ortam elektromanyetik dalgalar sabit hızla yayılır ortamın özelliklerine bağlıdır:

- ortamın bağıl dielektrik sabiti

- vakumun dielektrik sabiti,
F/m, Cl2/nm2

- ortamın bağıl manyetik geçirgenliği

- vakumun manyetik sabiti,
AÇIK 2; Gn/m

Elektromanyetik dalgalar engellerden yansıyan, absorbe edilen, saçılan, kırılan, polarize edilen, kırılan, girişime uğrayan.

Hacimsel enerji yoğunluğu elektromanyetik alan oluşur hacimsel yoğunluklar elektrik ve manyetik alanların enerjisi:

Dalga enerjisi akı yoğunluğu - dalga yoğunluğu:

-Umov-Poynting vektörü.

Tüm elektromanyetik dalgalar bir dizi frekans veya dalga boyunda düzenlenir (
). Bu satır elektromanyetik dalga ölçeği.

Düşük frekanslı titreşimler. 0 – 10 4 Hz. Jeneratörlerden elde edilir. Kötü bir şekilde yayılıyorlar

Radyo dalgaları. 10 4 – 10 13 Hz. Hızla değişen akımları taşıyan katı iletkenler tarafından yayılırlar.

Kızılötesi radyasyon- Atom içi ve molekül içi işlemler nedeniyle 0 K'nin üzerindeki sıcaklıklarda tüm cisimler tarafından yayılan dalgalar.

Görülebilir ışık – göze etki eden ve görsel duyuya neden olan dalgalar. 380-760nm

Morötesi radyasyon. 10 – 380 nm. Görünür ışık ve UV, bir atomun dış kabuklarındaki elektronların hareketi değiştiğinde ortaya çıkar.

X-ışını radyasyonu. 80 – 10 -5 nm. Bir atomun iç kabuklarındaki elektronların hareketi değiştiğinde meydana gelir.

Gama radyasyonu. Atom çekirdeğinin bozunması sırasında meydana gelir.

§ 114'te, belirli bir durumda iletim mekanizması ne olursa olsun, herhangi bir akım tarafından bir manyetik alan oluşturulduğunu vurguladık. Öte yandan, herhangi bir akımın elektrik yüklü bireysel parçacıkların (elektronlar veya iyonlar) hareketini temsil ettiğini biliyoruz. Bu verilerin birleşimi, manyetik alanın yüklü parçacıkların (elektronlar veya iyonlar) hareketi nedeniyle yaratıldığını iddia etmemizi sağlar. Başka bir deyişle, hareketli yüklü her parçacık kendi manyetik alanını yaratır ve gözlemlediğimiz mevcut alan, bireysel hareketli parçacıkların oluşturduğu manyetik alanların eklenmesinin sonucudur.

Özellikle, bir katot ışınındaki veya deşarj tüpündeki (katot ışınları, §§ 102 ve 103) elektronların akışı, kendi etrafında bir manyetik alan oluşturmalıdır. Katot ışınlarının bir mıknatıs tarafından tıpkı bir akım gibi saptırıldığını daha önce görmüştük (§ 103). Ancak bir mıknatıs katot ışınlarını saptırıyorsa, o zaman tam tersine, katot ışınlarının hafif manyetik iğneyi saptırması, yani kendi etrafında bir manyetik alan yaratması gerekir. Aslında katot ışınlarının manyetik alanı doğrudan deneylerle keşfedildi. Yüklerin en basit hareketi sırasında - normal büyüklükteki yüklü bir cismin yeterince hızlı hareketiyle (G. Rowland ve A. A. Eikhenwald'ın deneyleri) bir manyetik alanın ortaya çıktığını keşfeden deneyler de yapıldı.

Rowland ve Eichenwald'ın deneyimi aşağıdaki gibidir. Dairesel bir tel bobinden bir akım geçer. Bu durumda, bildiğimiz gibi, dönüşe yakın bir ipliğe asılan manyetik bir iğnenin sapması ile tespit edilebilen bir manyetik alan ortaya çıkar. Deney şematik olarak Şekil 2'de gösterilmektedir. 226,a, burada sol üstte bobin çizim düzleminde gösterilmektedir ve manyetik iğne bu düzleme diktir; Sağ üstte aynı bobin çizim düzlemine dik olarak tasvir edilmiştir ve ok bu düzlemde yer almaktadır. Aşağıdaki kesikli çizgi, bir daire içinde hareket eden bir yükün yörüngesini göstermektedir. Bu hareketin neden olduğu manyetik iğnenin sapması, akımın bir tel bobinden akmasıyla aynıdır.

Pirinç. 226. a) Rowland-Eichenwald deneyi. b) Deney düzeneğinin şeması

Bu deney Şekil 2'de gösterildiği gibi gerçekleştirilir. 226, b. İyi yalıtılmış bir eksende bir tel halkamız veya katı diskimiz 1 var. Halka (veya disk) şarj edilmiştir ve yüksek hız bir eksen etrafında döndürün. Üstüne, metal bir kasa ile harici elektriksel etkilerden korunan manyetik bir iğne (2) yerleştirilmiştir. Okun asılı olduğu ipliğe küçük bir ayna (3) takılmıştır; kullanarak teleskop Ve bu ayna, iğnenin 4 numaralı pencereden sapmalarını gözlemlemek için kullanılabilir. Deneyimler, disk döndüğünde iğnenin, sanki uygun güçte ve yönde bir elektrik akımı bir tel halkadan geçiyormuş gibi tamamen aynı şekilde saptığını göstermiştir. Diskin dönme yönünü veya üzerindeki yükün işaretini değiştirdiğinizde okun sapması da ters yönde değişir.

Bu deneyler, hareket eden yüklü bir cismin kendi etrafında sıradan bir elektrik akımıyla tamamen aynı bir manyetik alan yarattığını kanıtlıyor. Böylece gözlemlediğimiz mevcut manyetik alanın, bireysel hareket eden yüklü parçacıklar (elektronlar veya iyonlar) tarafından oluşturulan manyetik alanların üst üste binmesinin sonucu olduğu varsayımını doğruluyorlar.

seçenek 1

Manyetik alanın kaynağı...

hareketli elektrik yükleri,

şarjlı tenis topu,

şerit mıknatıs.

Cümleyi tamamlayın: “Bir elektrik yükü hareket ediyorsa, çevresinde...

bir manyetik alan,

Elektrik alanı,

İki iletkenin akımla etkileşiminde hangi kuvvetler ortaya çıkar?

manyetik alan kuvveti,

elektrik alan kuvveti,

Yerçekimi alanı kuvvetleri.

Hangi ifadeler doğrudur?

A) Doğada elektrik yükleri vardır.

B) Manyetik yükler doğada mevcuttur.

C) Doğada elektrik yükü yoktur.

D) Doğada manyetik yük yoktur.

1) A ve B, 2) A ve B, 3) A ve D, 4) B, C ve D.

5. Hangi seçenek yerleşim şemasına karşılık gelir? manyetik çizgiler etrafında düz iletken akımlı, dikey olarak yerleştirilmiş

1) 2) 3) 4) 5)

“Manyetik alan” testi yapın. Manyetik indüksiyon vektörü"

seçenek 2

Manyetik alanı şu şekilde tespit edebilirsiniz:

A) herhangi bir iletkene etki ederek,

B) elektrik akımının aktığı bir iletken üzerindeki etki,

B) ince, uzamayan bir iplik üzerinde asılı duran yüklü bir tenis topu,

D) Hareketli elektrik yükleri üzerinde.

1) A ve B, 2) A ve B, 3) B ve C, 4) B ve D.

Cümleyi tamamlayın: “Eğer bir elektrik yükü durağansa, o zaman...

bir manyetik alan,

Elektrik alanı,

elektrik ve manyetik alan.

İki paralel iletkenler Akımların zıt yönlerde aktığı...

karşılıklı olarak çekilmiş

birbirini iter,

hiç etkileşime girmeyin.

Yakınına yerleştirilirse manyetik bir iğne sapacaktır...

A) elektron akışının yakınında,

B) dere yakınında hidrojen atomları,

B) dere yakınında negatif iyonlar,

D) dere yakınında pozitif iyonlar,

D) oksijen atomu çekirdeklerinin akışına yakın.

1) tüm cevaplar doğrudur, 2) A, B, C ve D, 3) B, C, D, 4) A, C, D, E

Solenoidin etrafındaki manyetik çizgilerin düzenine hangi seçenek karşılık gelir?

1) 2) 3) 4) 5)

“Manyetik alan” testi yapın. Manyetik indüksiyon vektörü"

1

2

3

4

5

seçenek 1

1, 3

seçenek 2

“Manyetik alan” testi yapın. Manyetik indüksiyon vektörü"

Soru

1

2

3

4

5

Cevap

“Manyetik alan” testi yapın. Manyetik indüksiyon vektörü"

Soyadı _____________________________________ Seçenek _____

Soru

1

2

3

4

5

Cevap

“Manyetik alan” testi yapın. Manyetik indüksiyon vektörü"

Soyadı _____________________________________ Seçenek _____

Soru

1

2

3

4

5

Cevap

“Manyetik alan” testi yapın. Manyetik indüksiyon vektörü"

Soyadı _____________________________________ Seçenek _____

Soru

1

2

3

4

5

Cevap

“Manyetik alan” testi yapın. Manyetik indüksiyon vektörü"

Soyadı _____________________________________ Seçenek _____

Soru

1

2

3

4

5

Cevap

“Manyetik alan” testi yapın. Manyetik indüksiyon vektörü"

Soyadı _____________________________________ Seçenek _____

Soru

1

2

3

4

5

Cevap

“Manyetik alan” testi yapın. Manyetik indüksiyon vektörü"

Soyadı _____________________________________ Seçenek _____

Soru

1

2

3

4

5

Cevap

“Manyetik alan” testi yapın. Manyetik indüksiyon vektörü"

Soyadı _____________________________________ Seçenek _____

Soru

1

2

3

4

5

Cevap