Магнит өрісі презентация

Магнит өрісі

Мазмұны:
Магнит өрісінің индукциясы.
Био-Савар –Лаплас заңы және оның магнит өрістерін есептеуде қолданылуы.
Ампер заңы. Параллель тоқтардың өзара әрекеттесуі.
Толы тоқ заңдары.
Соленоидтың магнит өрісі.
Тороидтың магнит өрісі.
Магнит ағыны.
Өткізгіштің тоқпен ауысу жұмысы.
Контурдың тоқпен ауысу жұмысы.
Лоренц күші.
Магнит өрісіндегі зарядталған бөлшектердің қозғалысы.
Холл эффектісі.

Магнит өрісінің қасиеттерін зерттеу үшін, оның тоғы бар жазық тұйықталған контурға тигізетін әсерін пайдаланамыз. Бұл контурдың өлшемдері магнит өрісін жасайтын тоғы бар өткізгіштерге дейінгі қашықтықпен салыстырғанда кіші болуы тиіс. Контурдың бағыты контурды тесіп өтетін немесе контурға нормаль бірлік векторымен анықталады.
Тоғы бар орам.

Тоғы бар орам.
Кеңістіктегі контурдың бағыты осы контурға түсірілген перпендикулярмен яғни, нормальдің бағытымен анықталады. Нормальдің бағыты оң бұранда ережесімен анықталады: бұранданың ілгерлемелі қозғалысы тоқ бағытымен анықталса, онда бұранданың тұтқасының айналу бағыты магнит өрісінің күш сызықтарымен анықталады.

Магнит өрісінің бағыты.
Магнит өрісі тоғы бар рамкаға айналмалы әсер ететіндіктен, оны магнит өрісінің бағытын анықтау үшін қолданады. Магнит өрісінің магнит стрелканы бағдарлайтын әсері өрістің бағыты болатынын көрсетеді.
Магнит өрісінің бағыты рамкаға түсірілген оң нормальмен бағытталады және магнит стрелкасының солтүстік полюске әсер ететін күшімен сипатталады.

Күштің айналмалы моменті.
Магнит өрісіндегі тоғы бар рамкаға қос күш әсер етеді.
Айналмалы күш моменті осы нүктедегі өрістің және рамканың қасиеттеріне тәуелді болып келесі формуламен анықталады:
-тоғы бар рамканың магнит моментінің векторы.
-магнит индукциясының векторы.

Тоғы бар орамның магниттік моменті.
I-тоғы бар S-ауданы жазық контур үшін магнит моментінің векторы

Магнит индукциясы.
қатынасы тұрақты болып қалады, ол магнит индукциясы деп аталады:

Магнит индукциясының күш сызықтары.
Магнит өрісін магнит индукциясының сызықтары арқылы бейнелейді.
магнит индукциясының сызығы дегеніміз -
жанамасы әрбір нүктеде магнит индукциясы векторының В бағытымен сәйкес келетін қисық.
Магнит индукциясының бағыты оң бұранда ережесімен (бұрғы ережесі) анықталады.

Оң бұранда ережесі.
(немесе бұрғы ережесі).
Бұранданың ілгерлемелі қозғалысы ток бағытымен келетін болса, онда бұранданың тұтқасының айналу бағыты өткізгіштің айналасында болатын магнит өрісінің күш сызықтарының бағытымен дәл келеді.

Магнит индукциясының күш сызықтары.
Магнит индукциясының сызықтары тұйық және тоғы бар өткізгішті қамтып тұрады.
соленоидты оң қолдың алақанымен алса және төрт саусақты орамдағы тоқтың бағытымен орналастырса, онда бос қалған бас бармақ соленоид ішіндегі магнит өрісі сызықтарының бағытын көрсетеді.

Макро- және микротоктардың өрісі.
Ампер гипотезасы.
Атомдар мен молекулалардағы электрондардың қозғалысының әсерінен денеде микроскопиялық тоқтар кездеседі. Осы микроскопиялық тоқтар өздерінің магнит өрістерін тудырады.
Магнит индукциясының векторы
Қорытынды магнит өрісін сипаттайды, ол барлық макро- және микротоқтармен түзіле отырып, әртүрлі ортада әртүрлі шамаға ие болады.Макротоктың тұрақты мәнінде бірақ, әртүрлі ортада әртүрлі болуы мүмкін.

және байланыстары.
Мұндай байланыс біртекті изотропты орта үшін сәйкес.
- Магнит тұрақтылығы, оның мәні
- Өлшемсіз шама – ортаның магнит өтімділігі, ол Н –макротоқтың магнит өрісі ортаның микротоқтар өрісі себебінен неше есе күшейетінін көрсетеді.

Суперпозиция принципі.
Қорытынды өрістің магнит индукциясы жеке құрастырылған өрістердің магнит индукцияларының векторлық қосындысына тең:

Био-Савар-Лаплас заңы және оның өрістерді есептеудегі қолданылуы.
А нүктесінде өрістің индукциясын анықтайды. Осы индукция тоғы белгілі бір ара қашықтықта орналасқан өткізгіштің элементі арқылы түзіледі.
және векторымен құрастырылған жазықтыққа векторы перпендикуляр орналасады.
Вектор түрінде
Скаляр түрінде

Түзу тоқтың магнит өрісі.
Айнымалы ретінде бұрышы алынады .
Суреттен:
Био-Савар-Лаплас заңы
және ауыстыру нәтижесінде
айнымалыларының шектері
Түзу тоқтың магнит өрісі

Тоғы бар дөңгелек өткізгіштің ортасындағы магнит өрісі.
Био-Савар-Лаплас заңы
ескерілсе
Тоғы бар дөңгелек өткізгіштің ортасындағы магнит өрісі

Ампер заңы.
Ампер күшінің модулі
Ампер күшінің бағыты
сол қол ережесімен анықталады: егер сол қолдың алақанын В векторы енетіндей етіп орналастырса, ал төрт саусақты өткізгіштегі тоқтың бағытымен орналастырса, онда бас бармақтың бағыты Ампер күшінің бағытын көрсетеді.

Параллель тоқтардың өзара әрекеттесуі
Өткізгіштер
егер тоғы бір бағытта болса – өзара тартылады,
ал егер әр бағытта болса – бір-бірінен тебіледі.

Магнит тұрақтылығы.
Тоғы бар екі параллель өткізгіштер вакуумде орналасқан
Олардың арасындағы өзара әрекеттесу күші
Бір ампер анықталуына сәйкес
және
шығады:
Осы шамаларды формулаға қою арқылы келесі мәнді табамыз.

Магнит индукциясы мен магнит өрісі кернеулігінің өлшем бірліктері
Өлшем бірлігін анықтайтын формула
Егер 1 А сызықтық тоқтың әрбір метріне әсер ететін күш 1 Н болса, онда магнит өрісінің индукциясы 1 – тесла (Тл) деп аталады.
Өлшем бірлігін анықтайтын формула
вакуумдегі магнит өрісінің индукциясы болса, онда өрістің кернеулігі 1А/м болады.

Толық тоқ заңы.
Кез келген тұйық контур арқылы қоршалған тоқтардың қосындысы мен магнит тұрақтысының көбейтіндісі В вектордың циркуляциясымен анықталады.
Тұйықталған контурмен алынған интеграл В векторының циркуляциясымен анықталады:

Соленоидтың магнит өрісі.
N – орам саны, l – соленоидтың ұзындығы

Тороидтың магнит өрісі.
N – орам саны

Магнит ағыны.
dS ауданы арқылы өткен магнит индукциясының ағыны (магнит ағыны)
- Ауданға түсірілген нормальға вектордың проекциясы.
- Вектордың бағыты ауданға түскен - нормальмен анықталады.

Тоғы бар өткізгіштің қозғалғандағы жұмысы.
Ампер күшінің әрекетінен өткізгіш 1-ші орыннан 2-ші орынға шамасына ауысты.
Магнит өрісінің атқару жұмысы:

Тоғы бар орамды орын ауыстыру жұмысы.
Магнит өрісінің атқару жұмысы:
контурдағы тоқ күшімен магнит ағынының өзгерісінің көбейтіндісіне тең.

Қозғалушы зарядтардың магнит өрісі.
Магнит индукциясы.
Магнит индукциясының модулі.
М бақылайтын нүктедегі – жылдамдықпен қозғалатын – нүктелік зарядтың магнит өрісі.

Лоренц күші.
Қозғалушы зарядтарға әсер ететін магнит өрісінің күші.
Лоренц күшінің бағыты.
Сол қол ережесі пайдалынады: егер сол қолдың алақанын В – векторы енетіндей етіп орналастырса, ал төрт саусақты v- вектор бойымен жіберсе, онда керілген бас бармақ оң зарядқа әсер ететін күштің бағытын көрсетеді.

Зарядталған бөлшектердің магнит өрісіндегі қозғалысы.
Магнит индукциясы сызықтарының бойымен
Бөлшектер бірқалыпты және түзу сызықпен қозғалады.
Магнит индукциясының векторына перпендикуляр
Бөлшектер шеңбермен қозғалады.
Шеңбердің радиусы:
Бөлшектердің айналмалы периоды:

Магнит өрісіндегі зарядталған бөлшектердің қозғалысы.
Магнит индукциясының векторына қиғаштап қозғалған бөлшектер
Бөлшек бұрандалы сызықтың бойымен қозғалады, ал бұранданың өсі магнит өрісіне параллель.
Бұрғы сызықтарының қадамы:
h = υ || T = υ T cosα
Бұрғы сызықтарының радиусы: