Лекция таҚырыбы: магнит өрісі. Заттардағы магнит өрісі

Негізгі сұрақтар: Магнит және тұрақты токтың магнит өрісі. Магнит өpiciнің индукция векторы. Био-Савар-Лаплас заңы. Ампер заңы. Лоренц күшi. Холл эффектісi. Магнит индукциясы векторының ағыны. Магнит өpiciнe арналған Гаусс теоремасы. Өткiзгiштi магнит өрiсiнде қозғалтқанда iстелетiн жұмыс.

Магнит өрісі. Электр зарядын қоршаған ортада белгілі бір физикалық қасиеті бар электростатикалық өріс болатыны сияқты, токтарды қоршаған ортада да магнит өрісі деп аталатын өрістің ерекше түрі пайда болады. Магнит өрісі осы өріске әкелінген тогы бар өткізгішке әсер ететін күш арқылы білінеді. Тогы бар өткізгішке магнит өрісінің әсер күшін Ампер зерттеп, ол күштің мәнін былайша көрсетті: (4.18)

Қозғалмайтын заряд электр өрісін туддыратыны белгілі.Электр өрісі кернеулік Е-мен,электрлік индукция D-мен,потенциал мен сипатталып,зарядтармен әсерлесу арқылы білінеді.

Енді қозғалыстағы зарядтардың өрісін зерттеуге көшейік. Қозғалыстағы зарядтардың өрісі электромагниттік өріс деп аталған. Электромагниттік өрістің қасиеті электростатикалық өрістің қасиетімен салыстырғанда едәуір күрделі. Электромагниттік өрістің сырларын анықтайтын негізгі заңдылықтарды ашу, ішінара электромагниттік құбылыстарды тәжірибелік түрде зерттеудің (Эрстедтің, Ампердің, Омның және Фарадейдің эксперименттері), ішінара тәжірибелік көрегендіктің (Максвеллдің болжамы) нәтижесі болды.Максвелл болжамы кейін тәжірибе жүзінде (Герцтің тәжірибесі) дәлелденді.

Токтың магниттік әсері. Компастың магниттік стрелкасын өткізгіштің касына орналастырайық. Өткізгіште ток жоқ кезде компастың стрелкасы магниттік меридианның бағыты бойынша орналасады. (1- сурет) Өткізгіштен ток өткен кезде стрелка бағдарын өзгертеді.Электр өрісі өткізгіштің ішінде шоғырланатын болғандықтан, оның сыртында Е жоқ. Сондықтан да компас стрелкасына әсер ететін қосымша әсерді өткізгіштегі ток тудыратын магниттік өрістің болуымен түсіндіруге болады.Тәжірибе тұрақты тогы бар өткізгіштің айналасында тұрақты магнит өрісінің болатынын дәлелдейді. Керісінше,егер кеңістікте тұрақты магнит өрісі болса,онда осы өрісте міндетті түрде тұрақты токтың болуы қажет.

Енді магниттік өрістің қасиеттерін зерттеу мәселесі туады. Соңғы жайт тогы бар өткізгіштердің өзара әсері кезінде білінеді. Бірдей тогы бар параллель екі өткізгіштің бір-біріне өзара тартылатыны (2,а-сурет),ал қарама-қарсы бағытталған тогы бар өткізгіштердің бір-бірінен тебілетіндігі анықталды. (2,б-сурет). Параллель емес өткізгіштерге өзара тартылу немесе бір-бірінен тебілу күштеріне қосымша түрде өткізгіштерді бір-біріне параллель бағытта және бұлардағы ток бірдей бағытта өтетіндей етіп орналастыруға тырысатын күштер қосылады.

1-сурет 2-сурет