Лшем бірліктері

Date: 2014-03-11; view: 1841.

тогы бар өткізгіштің элементі магнит өрісі бағытына болсын. Ампер заңы бойынша , осыдан

.

магнит индукциясының өлшем бірлігі тесла (Тл) – бойынан 1А ток жүріп тұрған және өрісіне орналасқан түзу өткізгіштің бірлік метріне 1Н күшпен әсер ететін біртекті өрісінің индукциясына тең шама

формуласынан вакуумде болатын магнит өрісінің кернеулігі -ге тең. Магнит кернеулігінің өлшем бірлігі А/м – вакуумдағы индукциясы Тл өрістің кернеулігіне тең шама.

Еркін қозғалған зарядтың магнит өрісі

Тогы бар өткізгіш өзінің айналасында магнит өрісін тудырады. Электр тогы дегеніміз электр зарядтарының реттелген қозғалысы. Еркін тұрақты релятивистік емес жылдамдықпен қозғалатын нүктелік зарядтың магнит өрісі :

,

мұндағы – зарядынан бақылау нүктесіне дейінгі радиус-вектор, мен векторларының арасындағы бұрыш.

Лоренц күші

Тогы бар өткізгішке әсер еткен сияқты, магнит өрісі осы өрісте қозғалып бара жатқан зарядқа да әсер етеді.

магнит өрісінде жылдамдықпен қозғалып бара жатқан электр зарядына әсер ететін күш Лоренц күші деп аталады:

немесе

мұндағы жылдамдық пен магнит индукциясы арасындағы бұрыш.

	Тогы бар өткізгіш	Еркін қозғалыстағы заряд
Магнит өрісі	Био-Савар-Лаплас заңы
Әсер етуші күш	Ампер күші	Лоренц күші

Лоренц күшінің бағыты Ампер күшінің бағытындағыдай сол қол ережесімен анықталады. Лоренц күші зарядталған бөлшектің қозғалыс бағытына перпендикуляр. Сондықтан ол жылдамдықтың тек қана бағытын өзгертеді, модулін өзгертпейді. Яғни Лоренц күші жұмыс жасамайды.

Тұрақты магнит өрісі қозғалыстағы зарядталған бөлшекпен жұмыс атқармайды және магнит өрісінде қозғалған бөлшектің кинетикалық энергиясы өзгермейді.

Индукциясы магнит өрісінде қозғалған зарядтың қозғалысына кернеулігі электр өрісі де әсер етеді. Осы әсерлер Лоренц формуласымен сипатталады, векторлық түрде:

немесе, модулі бойынша

.

Зарядталған бөлшектің магнит өрісіндегі қозғалысы

Магнит өрісі біртекті және бөлшекке электр өрісі әсер етпейді деп алайық.

Үш түрлі жағдайды қарастырайық:

1. – зарядталған бөлшек магнит өрісінде магнит индукциясы сызығының бойымен қозғалсын. (және векторларының арасындағы бұрышы 0-ге немесе -ге тең).

Лоренц күші нольге тең. Магнит өрісі бөлшекке әсер етпейді, бөлшек түзу сызықты және бірқалыпты қозғалады.

2. – зарядталған бөлшек магнит өрісінде магнит индукциясы сызығына қозғалсын .

Лоренц күші -ке тең, модулі бойынша тұрақты және бөлшек траекториясына нормаль бағытта. Бөлшек радиусы шеңбер бойымен -ге тең центрге тартқыш үдеумен қозғалады.

Ньютоның екінші заңы бойынша

Осыдан, шеңбердің радиусы және айналу периоды .

3. Зарядталған бөлшек магнит индукциясы сызығына бұрышын жасай қозғалады.

Бөлшектің қозғалысын екі қозғалыстың қосындысы түрінде берейік:

1) магнит өрісінің бойымен бірқалыпты түзу сызықты қозғалысының жылдамдығы:

2)магнит өрісіне перпендикуляр жазықтықта шеңбер бойымен бірқалыпты қозғалсын. Бөлшектің қорытқы қозғалысы осі магнит өрісіне параллель болып келетін спираль болып келеді. Винттік сызықтың адымы:

,

мұндағы – бөлшектің айналу периоды, және ,

.

Егер зарядталған бөлшек магнит өрісінің сызығына белгілі бір бұрышпен өрістің күшею бағытына қарай қозғалса және магнит өрісі біртексіз болса, онда магнит индукциясының өсуіне байланысты мен шамалары азаяды. Зарядталған бөлшектің магнит өрісінде фокусталуы осыған негізделген.