Электр тогу, электр заряды, магнит талаасы, магниттик күч жөнүндө материалдар
1819-жылы даниялык окумуштуу Ханс Кристиан Эрстед (1777–1851) магнетизм менен электр тогунун же кыймылдуу заряддардын ортосундагы байланышты ачкан . Ал компас жебеси электр тогун өткөрүүчү зымдын жанында болгондо, ал багытын өзгөртөрүн аныктаган. Электр тогу жок болгондо, компас жебеси түндүктү көрсөтүп турган.
Компас жебеси магнит, ошондуктан магниттик күч аны жылдыра алат . Магниттик күч (F) кайдан келет? Компас жебесинин жанында электр тогун өткөрүүчү зым бар, ошондуктан электр тогу магниттик күчтү пайда кылышы керек.
Оң жактагы сүрөттү караңыз. Электр тогунун багытын жана магнит талаасынын багытын аныктоо үчүн оң кол эрежесин колдонуңуз. Эгерде электр тогу (I) өйдө карай жылса, магнит талаасынын багыты (B) сол жактагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй болот. Тескерисинче, эгер электр тогу ылдый карай жылса, магнит талаасынын багыты оң жактагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй болот.
Магнит талаасы ток өткөрүүчү зымга күч таасир этет
Электр тогу магниттик компас жебесине күч тийгизе алат. Магнит электр тогуна да күч тийгизе алабы?
Магниттин түндүк жана түштүк уюлдарынын ортосунда электр тогун өткөрүүчү зым бар дейли. Түндүк уюлдан түштүк уюлга багытталган жебе магнит талаасынын багытын көрсөтөт. Кызыл жебе электр тогунун багытын (I), ал эми көк жебе магниттик күчтүн багытын (F) көрсөтөт.
Магниттик күчтүн багыты F электр тогунун багытына I перпендикуляр жана магнит талаасынын багытына B перпендикуляр. Оң кол эрежесин колдонуп, электр тогунун багытын, магнит талаасынын багытын жана магниттик күчтүн багытын табыңыз.
Төмөнкү теңдеме магниттик күч, электр тогу жана магнит талаасынын ортосундагы байланышты билдирет.
F = BI l sin θ
F – магниттик күчтүн символу, B – магнит талаасынын символу, I – электр тогунун символу, l – магнит талаасындагы зымдын узундугунун символу.
θ - электр тогунун багыты менен магнит талаасынын багытынын ортосундагы бурч. Эгерде электр тогу магнит талаасына перпендикуляр болсо (90 ° ), анда sin 90 мааниси 1 болот, ошондуктан формула F = BI l болуп өзгөрөт , тескерисинче, эгерде электр тогу магнит талаасына параллель болсо (0 ° ), анда sin 0 мааниси 0 болот, ошондуктан магниттик күч 0 болот.
Магнит талаасын эсептөө үчүн жогорудагы формула төмөнкүдөй өзгөрөт: B = F / I l.
Магниттик күчтүн эл аралык бирдиги - Ньютон (кыскартылган N), магнит талаасынын эл аралык бирдиги - Тесла (кыскартылган T). Тесла серб-америкалык ойлоп табуучу жана физик Никола Тесланын (1856-1943) ысымынан келип чыккан. Жогорудагы магнит талаасынын формуласына таянып, магнит талаасын Ньютондун Ампер метрине болгон бирдиги (Н/А м) менен да көрсөтүүгө болот. Тесладан тышкары, магнит талаасы Гаусс (G) бирдиктери менен да көрсөтүлөт. Гаусс немис математиги, астроному жана физиги Иоганн Карл Фридрих Гаусстун (1777-1855) ысымынан келип чыккан. 1 Г = 10 -4 Т.
Магнит талаасында кыймылдаган электр зарядына магниттик күч
Магнит талаасы ток өткөрүүчү зымга магниттик күч тийгизиши мүмкүн. Электр тогу – кыймылдуу электр заряды, ошондуктан магнит талаасы өткөрүүчү зымга гана эмес, эркин кыймылдуу электр заряддарына да магниттик күч тийгизиши мүмкүн.
Магнит талаасында кыймылдаган электр зарядына таасир этүүчү магниттик күчтү эсептөө формуласы мурунку F = BI l sin θ магниттик күч формуласынан алынган . I = q/t жана l = vt болгондуктан, магниттик күч формуласы төмөнкүдөй өзгөрөт
Формуланын сүрөттөлүшү: F = магниттик күч, B = магнит талаасы, q = электр заряды, v = жүктүн кыймыл ылдамдыгы, θ = ортосундагы бурч v дан B
Эгерде v перпендикулярдуу B мака θ = 90o , мында күнөө 90o = 1. Башка жагынан алганда, эгер v параллелдүү B мака θ = 0o, мында күнөө 0o = 0. Демек, магниттик күч төмөнкү учурда максималдуу мааниге ээ болот v перпендикулярдуу B жана магниттик күч нөлгө барабар болгондо v параллелдүү B.
Магниттик күчтүн багыты F магнит талаасына перпендикуляр жана электр зарядынын ылдамдыгына v перпендикуляр.
