Мавод дар бораи ҷараёни электрикӣ, заряди электрикӣ, майдони магнитӣ, қувваи магнитӣ
Дар соли 1819, олими даниягӣ бо номи Ҳанс Кристиан Эрстед (1777–1851) робитаи байни магнетизм ва ҷараёни электрикӣ ё зарядҳои ҳаракаткунандаро кашф кард . Ӯ муайян кард, ки вақте ки сӯзани қутбнамо дар наздикии симе, ки ҷараёни электрикӣ дорад, қарор дошт, он каҷ мешуд. Вақте ки ҷараёни электрикӣ набуд, сӯзани қутбнамо ба самти шимол нигаронида шуда буд.
Ақрабаки қутбнамо магнит аст, бинобар ин қувваи магнитӣ метавонад онро ҳаракат диҳад . Қувваи магнитӣ (F) аз куҷо пайдо мешавад? Дар наздикии ақрабаки қутбнамо симе мавҷуд аст, ки ҷараёни электрикиро интиқол медиҳад, бинобар ин ҷараёни электрикӣ бояд қувваи магнитиро ба вуҷуд орад.
Ба расми тарафи рост нигоҳ кунед. Қоидаи дасти ростро барои муайян кардани самти ҷараёни барқ ва самти майдони магнитӣ истифода баред. Агар ҷараёни барқ (I) ба боло ҳаракат кунад, самти майдони магнитӣ (B) ҳамон тавре хоҳад буд, ки дар расми тарафи чап нишон дода шудааст. Баръакс, агар ҷараёни барқ ба поён ҳаракат кунад, самти майдони магнитӣ ҳамон тавре хоҳад буд, ки дар расми тарафи рост нишон дода шудааст.
Майдони магнитӣ ба сими ҷараёндор қувва таъсир мекунад
Ҷараёни электрикӣ метавонад ба сӯзани қутбнамои магнитӣ қувва таъсир расонад. Оё магнит метавонад ба ҷараёни электрикӣ низ қувва таъсир расонад?
Фарз мекунем, ки симе вуҷуд дорад, ки байни қутбҳои шимолӣ ва ҷанубии магнит ҷараёни электрикиро интиқол медиҳад. Тире аз қутби шимолӣ ба қутби ҷанубӣ самти майдони магнитиро нишон медиҳад. Тири сурх самти ҷараёни электрикиро (I) ва тири кабуд самти қувваи магнитиро (F) нишон медиҳад.
Самти қувваи магнитӣ F ба самти ҷараёни электрикӣ I амудӣ ва ба самти майдони магнитӣ B амудӣ аст. Барои ёфтани самти ҷараёни электрикӣ, самти майдони магнитӣ ва самти қувваи магнитӣ аз қоидаи дасти рост истифода баред.
Муодилаи зерин робитаи байни қувваи магнитӣ, ҷараёни барқӣ ва майдони магнитиро нишон медиҳад.
F = BI l sin θ
F рамзи қувваи магнитӣ, B рамзи майдони магнитӣ, I рамзи ҷараёни электрикӣ ва l рамзи дарозии сим дар майдони магнитӣ мебошад.
θ кунҷи байни самти ҷараёни барқ ва самти майдони магнитӣ мебошад. Агар ҷараёни барқ ба майдони магнитӣ амудӣ бошад (90 ° ), пас арзиши sin 90 = 1, то ки формула ба F = BI l тағйир ёбад , баръакс, агар ҷараёни барқ ба майдони магнитӣ мувозӣ бошад (0 ° ), пас арзиши sin 0 = 0, то ки қувваи магнитӣ 0 бошад.
Барои ҳисоб кардани майдони магнитӣ, формулаи дар боло овардашуда ба ин тағйир меёбад: B = F / I l.
Воҳиди байналмилалии қувваи магнитӣ Нютон (ихтисоршуда N), воҳиди байналмилалии майдони магнитӣ Тесла (ихтисоршуда T) мебошад. Тесла аз номи ихтироъкор ва физики серб-амрикоӣ Никола Тесла (1856-1943) гирифта шудааст. Бар асоси формулаи майдони магнитии дар боло зикршуда, майдони магнитиро инчунин бо воҳидҳои Нютон барои як метри Ампер (Н/А м) ифода кардан мумкин аст. Ғайр аз Тесла, майдони магнитӣ инчунин бо воҳидҳои Гаусс (G) ифода карда мешавад. Гаусс аз номи математик, астроном ва физики олмонӣ Йоханн Карл Фридрих Гаусс (1777-1855) гирифта шудааст. 1 G = 10 -4 Т.
Қувваи магнитӣ ба заряди электрикӣ, ки дар майдони магнитӣ ҳаракат мекунад
Майдони магнитӣ метавонад ба сими ҷараёндор қувваи магнитӣ таъсир расонад. Ҷараёни электрикӣ заряди электрикии ҳаракаткунанда аст, аз ин рӯ, майдони магнитӣ метавонад қувваи магнитиро ба зарядҳои электрикии озод ҳаракаткунанда, на танҳо ба сими ноқилӣ, таъсир расонад.
Формула барои ҳисоб кардани қувваи магнитӣ ба заряди электрикӣ, ки дар майдони магнитӣ ҳаракат мекунад, аз формулаи қувваи магнитии қаблӣ F = BI l sin θ гирифта шудааст . Азбаски I = q/t ва l = vt, формулаи қувваи магнитӣ ба ... тағйир меёбад.
Тавсифи формула: F = қувваи магнитӣ, B = майдони магнитӣ, q = заряди барқӣ, v = суръати ҳаракати бор, θ = кунҷи байни v Дон B
Агар v амудӣ ба B мака θ = 90o , ки дар он гуноҳ 90 астo = 1. Аз тарафи дигар, агар v мувозӣ ба B мака θ = 0o, ки дар он гуноҳ 0 астo = 0. Пас, қувваи магнитӣ вақте ки арзиши максималӣ дорад v амудӣ ба B ва қувваи магнитӣ вақте ки сифр аст v мувозӣ ба B.
Самти қувваи магнитӣ F ба майдони магнитии B амудӣ ва ба суръати заряди электрикӣ v амудӣ аст.
