Elektr toki elektr zaryadi magnit maydoni magnit kuchi haqida maqolalar
1819-yilda daniyalik olim Xans Kristian Oersted (1777-1851) magnitlanish va elektr toklari yoki harakatlanuvchi zaryadlar o'rtasidagi bog'liqlikni kashf etdi. U kompas strelkasi jonli simga yaqin bo'lganda, kompas strelkasi og'ishini aniqladi. Tok bo'lmaganda, kompas strelkasi shimolga ishora qiladi.
Kompas strelkasi magnitdir, shuning uchun uni magnit kuch bilan harakatlantirish mumkin. Magnit kuch (F) qayerdan keladi? Kompas strelkasi yonida elektr tokini o'tkazadigan sim bor, shuning uchun magnit kuch elektr toki bilan ta'sir qilishi kerak.
Yon tomondagi rasmga qarang. Elektr tokining yo'nalishi va magnit maydonning yo'nalishini o'ng qo'l qoidasi yordamida topish mumkin. Agar elektr toki (I) yuqoriga harakat qilsa, magnit maydonning yo'nalishi (B) chapda ko'rsatilgandek bo'ladi. Agar elektr tokining yo'nalishi pastga bo'lsa, magnit maydonning yo'nalishi o'ngda ko'rsatilgandek bo'ladi.
Magnit maydon tok o'tkazuvchi simga kuch ta'sir qiladi
Ilgari, elektr toki magnit kompas strelkasiga kuch ta'sir qilishi mumkinligi tushuntirilgan edi. Magnit elektr tokiga ham kuch ta'sir qilishi mumkinmi?
Aytaylik, magnitning shimoliy va janubiy qutblari orasiga elektr tokini o'tkazuvchi sim joylashtirilgan. Magnit maydonining yo'nalishi shimoliy qutbdan janubiy qutbga yo'naltirilgan strelka bilan ko'rsatilgan. Agar elektr tokining yo'nalishi (I) qizil strelka bilan ko'rsatilgan bo'lsa, u holda yo'nalishi ko'k strelka bilan ko'rsatilgan magnit kuch (F) paydo bo'ladi.
Magnit kuchining F yo'nalishi elektr tokining I yo'nalishiga perpendikulyar va magnit maydonning B yo'nalishiga perpendikulyar.
Elektr tokining yo'nalishi, magnit maydonning yo'nalishi va magnit kuchning yo'nalishini o'ng qo'l qoidasi yordamida aniqlash mumkin.
Magnit kuch, elektr toki va magnit maydon o'rtasidagi bog'liqlik quyidagi tenglama bilan ifodalanadi.
F = BI l sin θ
F magnit kuchning ramzi, B magnit maydonning ramzi, I elektr tokining ramzi, l esa magnit maydondagi sim uzunligining ramzi.
θ elektr tokining yo'nalishi va magnit maydon yo'nalishi orasidagi burchakdir. Agar elektr toki magnit maydonga perpendikulyar bo'lsa (90o), unda sin 90 qiymati = 1. Formula F = BI l ga o'zgaradi, aksincha, agar elektr toki magnit maydonga parallel bo'lsa (0o), unda sin 0 qiymati = 0 bo'ladi, shunda magnit kuch 0 ga teng bo'ladi.
Magnit maydonni hisoblash uchun yuqoridagi formula quyidagicha o'zgartiriladi: B = F / I l.
Magnit kuchning xalqaro birligi Nyuton (qisqartirilgan N), magnit maydonning xalqaro birligi Tesla (qisqartirilgan T) hisoblanadi. Tesla serb-amerikalik ixtirochi va fizik Nikola Tesla (1856-1943) sharafiga nomlangan. Yuqoridagi magnit maydon formulasiga asoslanib, magnit maydonni Amper metriga Nyuton birliklarida (N/A m) ham ifodalash mumkin. Tesladan tashqari, magnit maydon Gauss (G) birliklarida ham ifodalanadi. Gauss nemis matematiki, astronomi va fizigi Yoxann Karl Fridrix Gauss (1777-1855) nomidan kelib chiqqan. 1G = 10-4T
Magnit maydonda harakatlanayotgan elektr zaryadlariga magnit kuch
Magnit maydon tok o'tkazuvchi simga magnit kuch ta'sir qilishi mumkin. Elektr toklari harakatdagi elektr zaryadlaridir, shuning uchun magnit maydon nafaqat o'tkazuvchan simlarga, balki erkin harakatlanuvchi elektr zaryadlariga ham magnit kuch ta'sir qilishi mumkin.
Magnit maydonda harakatlanayotgan elektr zaryadlariga ta'sir qiluvchi magnit kuchini hisoblash formulasi oldingi F = BI l sin θ magnit kuch formulasidan olingan. I = q/t va l = vt bo'lgani uchun magnit kuch formulasi quyidagicha o'zgaradi:
Formulaning tavsifi: F = magnit kuch, B = magnit maydon, q = elektr zaryadi, v = zaryadning harakat tezligi, θ = v va B orasidagi burchak
Agar v B ga perpendikulyar bo'lsa, u holda θ = 90 o , bu yerda sin 90 o = 1. Aksincha, agar v B ga parallel bo'lsa, u holda θ = 0 o , bu yerda sin 0 o = 0. Demak, v B ga perpendikulyar bo'lganda magnit kuch maksimal bo'ladi va v B ga parallel bo'lganda magnit kuch nolga teng.
Magnit kuchining yo'nalishi F magnit maydoniga perpendikulyar va elektr zaryadining tezligiga perpendikulyar v.
