Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyi Bakı Mühəndislik Universiteti

Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyi Bakı Mühəndislik Universiteti

Sərbəst iş

Fakültə: Mühəndislik

İxtisas: Energetika mühəndisliyi

Qrup: 1080A

Kurs: 2

Fənn: Tətbiqi Fizika

Sərbəst işin mövzusu: Maqnit sahəsi və onun intensivliyi. İntensivlik vektorunun sirkulyasiyası. Bio-Savar-Laplas qanunu və tətbiqləri

Müəllim: Razim Bayramlı

Tələbə: Elnur Qaziyev

Maqnit sahəsi və onun intensivliyi

Maqnit sahəsi hərəkət edən yüklərə təsir edir. Hərəkət edən yüklər maqnit sahəsi yaradır. Maqnit sahəsi həm hərəkətdə həm sükunətdə olan yüklərə təsir edən elektrik sahəsindən fərqli olaraq təkcə hərəkətdə olan yüklərə təsir edir. Təcrübələr göstərir ki, maqnit sahəsi ilə cərəyanlı naqilin qarşılıqlı təsirinin xarakteri: naqilin formasından, onun yerləşdiyi hissədən, cərəyanın istiqamətindən asılıdır. Maqnit sahəsinin istiqaməti. Elektrostatik sahəni öyrəndiyimiz zaman nöqtəvi yükdən istifadə etdiyimiz kimi maqnit sahəsini öyrəndikdə müstəvi qapalı cərəyanlı çərçivədən istifadə edəcəyik. Çərçivənin fəzada vəziyyətini ona çəkilən normal ilə xarakterizə edəcəyik. Normalın müsbət istiqaməti kimi sağ burğu cərəyan istiqamətində fırlandığı zaman onun ucunun irəliləmə hərəkətini götürəcəyik. Maqnit sahəsi cərəyanlı çərçivəyə istiqamətləndirici təsir göstərir, onu fırladır. Bu məxsusiyyət maqnit sahəsinin istiqamətini seçmək üçün istifadə olunur. Maqnit sahəsinin istiqaməti olaraq çərçivəyə çəkilmiş normalın istiqaməti götürülür.

Maqnit sahəsinin digər əsas vektoru H intensivlik vektorudur:

(1.4)

Maqnit sahəsinin intensivliyi mühitin xassəsindən asılı deyil. Cərəyanlı xətti naqil üçün:

(1.5)

 

(1.5) ifadəsi Bio-Savar-Laplas qanununun inteqral şəklidir. Təcrübə göstərir ki, maqnit sahəsinə daxil olan hər bir maddə maqnitləşir. Daxili molekulyar cərəyanlar xarici maqnit sahəsinin təsirilə müəyyən şəkildə düzülür və bunların maqnit sahəsi xarici sahə ilə toplanaraq onu dəyişir.Maddənin məxsusi mikroskopik maqnit sahəsi maqniləşmə vektoru adlanan J vektoru ilə xarakterizə edilə bilər. Bu vektor maqnit sahəsinin eyni intensivliyi halında belə ifadə olunur:

Bircins mühitlərdə zəif maqnit sahələrində intensivlik və maqnitləşmə mütənasibdir:

Blçüsüz k əmsalı maqnit hassaslığı adlanır. Maqnit sahəsinin üç vektoru arasında bağlılığı belə yazmaq olar:

(1.6)

burada Maqnit sahəsinin intensivliyi H və maqnitləşmənin J ölçüsü BS sistemində Amper bölünsün metrdir(A/m). SQS sistemində intensivliyin vahidi Ersted (ES) adlanır: 1A/m=

İntensivlik vektorunun sirkulyasiyası.

Əgər kontur cərəyanlı naqili əhatə etmirsə, onda bu kontur boyu maqnit sahəsi intensivlik vektorunun sirkulyasiyası sıfırdır. Əgər kontur bir neçə cərəyanlı naqili əhatə edirsə, onda

–dir.

Deməli, maqnit sahəsi intensivlik vektorunun qapalı kontur üzrə sirkulyasiyası sıfıra bərabər olmayıb, bu kontrun əhatə etdiyi sahədən keçən tam cərəyan şiddətinə bərabərdir. Buna tam cərəyan qanunu da deyirlər. Bu cür sahə isə burulğanlı və ya solenoidal sahə adlanır. Aldığımız bu nəticə göstərir ki, elektrostatik və maqnit sahələri arasında prinsipial fərq vardır. Maqnit sahəsinin potensialı ola bilməz. Əgər maqnit sahəsinin potensialı olsaydı o, birqiymətli olmazdı və cərəyanı əhatə edən konturu hər dövr etdikdə İ qədər artardı. Cərəyanların simmetriyası olduqda (5)-in koməyilə maqnit sahəsini hesablamaq olar.

 

Bio-Savar-Laplas qanunu və tətbiqləri.

Laplas, Bio və Savaarın 1820-ci ildə müxtəlifformalı cərəyanlı naqillərin öz ətrafındayaratdığı maqnit sahəsinin induksiya vektorunu təyin etmək çüçn apardıqları təcrübələrin nəticələrini analiz edərək belə nəticəyə gəlmişdir ki, istənilən cərəyanlı naqilin maqnit sahəsini, ayrı-ayrı cərəyan elementlərinin maqnit sahəsinin vektori cəmi kimi tapmaq olar.

Bio-Savaar-Laplas qanununa görə işiddətli cərəyan axan naqilin de elementinin, ondan r məsafədə olan O nöqtəsində yaratdığı sahənin induksiya vektoru:

(1)

 

kimi təyin olunur.

dB - idl cərəyan elementinin O nöqtəsindəki maqnit sahəsinin induksiyasıdır dB dt, r.

 

BS sistemində: (2) Burada a, dl ilə r arasındakı bucaqdır.

 

Bio-Savaar-Laplas qanunu tətbiq edərək düz və dairəvi cərəyanların maqnit sahəsini hesablayaq.

1. Düz cərəyanın özündən b məsafədə yerləşən ixtiyari nöqtədəki sahə induksiyası həmin nöqtədə bütün cərəyan elementlərinin yaratdığı dB-in cəminə bərabərdir. Bütün dB-ri eyni istiqamətə yönəldiyindən həndəsi cəmi cəbri cəmlə əvəz etmək olar.

;

(3)

 

2.R radiuslu dairəvi cərəyanın dairənin mərkəzində yaratdığı maqnit induksiyasını təyin edək.

Hər bir cərəyan elementinin O nöqtəsindəki, maqnit sahəsinin induksiya vektoru konturun müsbət normalı istiqamətində olduğundan:

və (4)