Elektrik cərəyanı, elektrik yükü, maqnit sahəsi, maqnit qüvvəsi haqqında materiallar
1819-cu ildə Hans Kristian Oersted (1777-1851) adlı danimarkalı alim maqnetizm və elektrik arasındakı əlaqəni kəşf etdi. elektrik cərəyanı atau yük hərəkət edir. O, kompas əqrəbinin elektrik cərəyanı keçirən telə yaxın olduqda kompas əqrəbinin əyildiyini aşkar etdi. Elektrik cərəyanı olmadıqda isə kompas əqrəbi şimala doğru yönəlir.
Kompas iynəsi bir maqnitdir, ona görə də maqnit qüvvəsi onu hərəkət etdirə bilərMaqnit qüvvəsi (F) haradan gəlir? Kompas iynəsinin yaxınlığında elektrik cərəyanı daşıyan bir naqil var, ona görə də elektrik cərəyanı maqnit qüvvəsi yaratmalıdır.
Sağdakı şəklə baxın. Elektrik cərəyanının istiqamətini və maqnit sahəsinin istiqamətini təyin etmək üçün sağ əl qaydasından istifadə edin. Əgər elektrik cərəyanı (I) yuxarı doğru hərəkət edərsə, maqnit sahəsinin (B) istiqaməti soldakı şəkildə göstərildiyi kimi olacaq. Əksinə, əgər elektrik cərəyanı aşağı doğru hərəkət edərsə, maqnit sahəsinin istiqaməti sağdakı şəkildə göstərildiyi kimi olacaq.
Maqnit sahəsi cərəyan keçirən naqilə qüvvə təsir edir
Elektrik cərəyanı maqnit kompas əqrəbinə qüvvə tətbiq edə bilər. Maqnit elektrik cərəyanına da qüvvə tətbiq edə bilərmi?
Tutaq ki, maqnitin şimal və cənub qütbləri arasında elektrik cərəyanı daşıyan bir naqil var. Şimal qütbündən cənub qütbünə doğru ox maqnit sahəsinin istiqamətini göstərir. Qırmızı ox elektrik cərəyanının istiqamətini (I), mavi ox isə maqnit qüvvəsinin istiqamətini (F) göstərir.
Maqnit qüvvəsinin F istiqaməti elektrik cərəyanının I istiqamətinə perpendikulyar və maqnit sahəsinin B istiqamətinə perpendikulyardır. Elektrik cərəyanının istiqamətini, maqnit sahəsinin istiqamətini və maqnit qüvvəsinin istiqamətini tapmaq üçün sağ əl qaydasından istifadə edin.
Aşağıdakı tənlik maqnit qüvvəsi, elektrik cərəyanı və maqnit sahəsi arasındakı əlaqəni ifadə edir.
F = BI l sin θ
F maqnit qüvvəsinin, B maqnit sahəsinin, I elektrik cərəyanının, l isə maqnit sahəsindəki naqilin uzunluğunun simvoludur.
θ elektrik cərəyanının istiqaməti ilə maqnit sahəsinin istiqaməti arasındakı bucaqdır. Əgər elektrik cərəyanı maqnit sahəsinə perpendikulyardırsa (90o) onda sin 90-ın dəyəri 1 olarsa, düstur aşağıdakı kimi dəyişir F = BI ldigər tərəfdən, əgər elektrik cərəyanı maqnit sahəsinə paraleldirsə (0)o) onda sin 0-ın qiyməti = 0 olarsa, maqnit qüvvəsinin bir dəyəri var 0.
Maqnit sahəsini hesablamaq üçün yuxarıdakı düstur aşağıdakı kimi dəyişir: B = F / I l.
Beynəlxalq Maqnit Qüvvəsinin Vahidi Nyutondur (qısaldılmış N), Beynəlxalq Maqnit Sahəsinin Vahidi isə Tesladır (qısaldılmış T). Tesla serb-amerikan ixtiraçısı və fizik Nikola Teslanın (1856-1943) adını daşıyır. Yuxarıdakı maqnit sahəsi düsturuna əsasən, maqnit sahələri Amper metrinə düşən Nyutonlarla (N/A m) də ifadə edilə bilər. Tesladan başqa, maqnit sahələri də Qauss vahidləri ilə (G) ifadə olunur. Qauss alman riyaziyyatçısı, astronomu və fizikinin adını daşıyır. Yohann Karl Fridrix Qauss (1777-1855). 1 G = 10-4 T.
Maqnit sahəsində hərəkət edən elektrik yükünə maqnit qüvvəsi
Maqnit sahəsi cərəyan daşıyan naqilə maqnit qüvvəsi tətbiq edə bilər. Elektrik cərəyanı hərəkət edən elektrik yüküdür, ona görə də maqnit sahəsi yalnız keçirici naqilə deyil, sərbəst hərəkət edən elektrik yüklərinə də maqnit qüvvəsi tətbiq edə bilər.
Maqnit sahəsində hərəkət edən elektrik yükünə təsir edən maqnit qüvvəsinin hesablanması düsturu əvvəlki maqnit qüvvəsi düsturundan götürülmüşdür. F = BI l sin θ. Çünki I = q/t və l = vt onda maqnit qüvvəsi düsturu aşağıdakı kimi dəyişir
Formula təsviri: F = maqnit qüvvəsi, B = maqnit sahəsi, q = elektrik yükü, v = yükün hərəkət sürəti, θ = arasındakı bucaq v dan B
Əgər v perpendikulyar B Maka θ = 90o , burada günah 90o = 1. Digər tərəfdən, əgər v paralel B Maka θ = 0o, burada günah 0o = 0. Beləliklə, maqnit qüvvəsi maksimum qiymətə malikdir v perpendikulyar B və maqnit qüvvəsi sıfır olduqda v paralel B.
Maqnit qüvvəsinin istiqaməti F maqnit sahəsinə perpendikulyar B və elektrik yükünün sürətinə dikdir v.
