Kirish. Elektromagnitizm tabiati xaqida tassavurlarning rivojlanishi to’g’risida tarixiy ma’lumotlar

Elektrolid o’tkazuvchanlik. Faradeyning elektroliz qonuni.

1.Elektrolid dissotsiatsiya.

2. Elektrolid o’tkazuvchanlik.

3. Faradey qonunlari.

4. Faradeyning birlashgan qonuni.

Bu ma’ruzamizda suyuq o’tkazgichlarning xossalari o’zgarmas tok hosil bo’lishini fizikaviy- ximiyaviy jarayonlari bilan tanishamiz.

O’zidan elektr tokini o’tkazuvchi eritmalar elektrolitlar yoki ikkinchi tur o’tkazgichlar deb ataladi. Elektrolid eritmalarda tok o’tish jarayoni quyidagicha: M:disterlangan suvga osh tuzini tashlasa, u eriydi va uning malekulalari atrofini suv malekulalari o’rab oladi, natijada eruvchi modda malekulasining musbat va manfiy zaryadli qismlarini bir-biridan ajratib yuboradi. Natijada osh tuzi zaryadli Na+va Cl-qismlarga ya’ni ionlarga parchalanadi. Bu hodisani elektrolitik dissotsiatsiya deyiladi.

Agar shu eritmaga ikkita metall elektrod tushirib, ular tok manbayining musbat va manfiy qutblariga ulansa, ionlar elektrodlar tomon harakatlana boshlaydi; natriyning musbat ionlari manfiy elektrod –katodga, xlorning manfiy ionlari – anodga tomon harakat qiladi. Natijadaeritma elektr o’tkazuvchanlik xossalariga ega bo’lib, suyuqlikdan tok o’ta boshlaydi.Erigan moddaning ionlangan molekulalari soni (n0)ga nisbatini ko’rsatuvchi fizik kattalikelektrolitik dissotsialanishi darajasi ( ) deyiladi; =n1/n0.

2.Elektr maydon hosil qilinganda ionlarning xaotik issiqlik harakatini musbat ionlarning maydon yo’nalishi bo’lab, tartibli harakati, manfiy ionlarning maydon yo’nalishiga qarshi tartibli harakat qiladi. Ionlarning o’lchamlari elektronlarning o’lchamlariga qaraganda ancha katta, shuning uchun ionni o’rab olgan molekulalar unga uzluksiz ta’sir qilib turadi.

Bu ta’sir shunga olib keladiki, ion sharcha singari qovushoq muhitda o’zining harakat davomida tezligiga proportsional bo’lgan qarshilikka uchraydi. Demak, maydon kuchkanganligi E ni har bir qiymatiga ionlarning tekis harakati natijasida yuzaga kelgan eE=kU shatrdan aniqlanuvchi U tezlikqiymati mos keladi. Bunda e`-ion zaryadi, k-ion tezligi bilan ion harakatiga to’sqinlik qiluvchi muhitning qarshilik kuchi orasidagi proportsionallik koeffitsienti maydon kuchlanganligi ta’siri ostida ion quyidagi o’zgarmas tezlik bilan harakat qiladi.

ifodadan ko’rinib turibdiki, nisbat ionning qo’zqaluvchanligi U0ekan.

Bundan tashqari turli ishorali ionlar uchun K- koeffitsient turli hil U0qo’zg’alanuvchanlikka ega.

Ionlar harakati zichligi

j=(n+e+U0++n-e-V0-)E ga tengbo’lgan elektr tokini hosil qiladi: n+birlik hajimdagi musbat ionlar soni e+- zaryad, U0+musdat ionlarning qo’zg’aluvchanligi n-e-U0- manfiy ionlar uchun yuqoridagiga o’hshash kattaliklar. Qavs ichida turgan kattalik E ga bog’liq bo’lmaydi. Demak elektrolitlardagi tok zichligi maydon kuchlanganligiga proportsionaldir. Bu hol elektrolitlar uchun Om qonuni to’g’ri ekenligini ko’rsatadi.

A gar molekulalar ikkita ionga dissatsialansa u holda e+=e-=e/va n+=n-=n/=αn bu holda j= αne/(U0++U0-)E. Bu ifodani kilogramm ekvivalent erigan moddadagi molekulalar soni N/=NA/z ga ko’paytiramiz va bo’lamiz. .Elektro magnitlarning o’tkazuvchanlik δ shu formula bilan aniqlanadi. e/N/ko’payma Faradey soni F ga teng nisdat hajim birligadagi eritmada erigan moddaning kilogramm ekvivalent miqdorini beradi va erigan moddaning ekvivalent kontsentratsiyasi deb ataladi va η bilan belgilanadi.

Temperatura ko’tarilganda dissatsiyalanish koeffitsenti α va ionlarning qo’zg’aluvchanligi orta boradi. Shuning uchun δ elektrolitlarning o’tkazuvchanligi temperature bilan birga ortib boradi. O’tkazuvchanlikning kontsentratsiyaga bog’liqligi ancha murakkab.Bunga sabab δ kattalik η ga proportsional ortib boradi. Keyinchalik η ning ortishi bilan dissatsiyalanish koeffitsenti kamaya boradi (grafik).

C/nisbiy kontsentratsiya hisoblanadi.

Elektr maydon ta’sirida elektrolitdagi ionlar elektrodlartomon tartibli harakatga kelib elektrodlarda modda ajralish jarayoni boradi. Bu hodisaga elektroliz deyiladi. Elektroliz hodisasini 1936yilda ingliz fizigi Faradey o’rgandi va o’z qonunlarini kashf etdi.

1.Faradeyningbirinchi qonuni.

Elektroddan ajralib chiqqan modda miqdori elektrolit orqali o’tgan zaryad miqdoriga to’g’ri proportsianaldir. m=kq=kIt Bu erda q=It ionlar t-vaqt ichida olib o’tgan zaryad miqdori. k-proportsianallikkoeffitsenti bo’lib, u moddaning elektrokimyoviy ekvivalenti deb ataladi.

q=1bo’lganda k-son jihatdan m-ga teng bo’ladi. Demak, elektrokimyoviy ekvivalent elektrolid orqali bir birlik zaryad o’tganda ajralgan modda massasini bildiradi.

SI sistemada

Faradeyning ikkinchi qonuni moddaning elektrokimyoviy ekvivalentini uning kimyoviy ekvivalenti bilan bog’laydi.

Son jihatdan berilgan element massasiga teng bo’lgan, grammlarda (kg) ifodalangan kimyoviy birikmalarda 1,0078 gr (kg) vodorodning o’rnini bosadigan o’lchamsiz kattalikka elementning kimyoviy ekvivalent deyiladi.

Faradeyning ikkincji qonuni quyidagicha ta’riflanadi: barcha moddalarning elektrokivyoviy ekvivalentlari ularning kimyoviy ekvivalentlariga to’g’ri proportsianal ; A-moddaning atom og’irligi, n-el;emementning valentligi

C-proportsianallik koeffitsenti bo’lib, barcha moddalar uchun bir xil qiymatga ega. Faradey soni deyiladi. Demak Faradeyning ikkinchi qonuni quyidagicha yoziladi.

Bu formulaga Faradeyning birlashgan qonunini ifodasi deyiladi. Afar q zaryad son jihatdan F Faradey soniga teng bo’lsa, u xolda m massa son jihatdan A\n gat eng bo’ladi. Tajribada aniqlanishicha:

Demak, 1gr -ekvivalent modda ajralishi uchun 96500 Kl zaryad o’tishi kerak.

Gazlarda elektr toki. Mustaqil va nomustaqil elektr o’tkazuvchanlik.

Gazlarda elektr toki.

Gazlarda nomustaqil tok. (elektr o’tkazuvchanlik)

Gazlarda mustaqil tok.(razryad)

1.Gaz jumladan metal bug’lari ham normal holatda elektr neytral atom va molekulalarda iborat bo’lib, o’zlarida elektr tokini o’tkazmaydi. Faqat ionlashgan gazlargina elektr o’tkazgich bo’la oladi. Chunki ularda neytral molekulalar va atomlardan tashqari elektronlar, musbat va manfiy ionlar bo’ladi.

Ionlar gazlarda yuqori temperatura roentgen va ultra binavsha nurlari radioaktiv elementlar va kosmik nurlar ta’sirida gaz atomlarining elektronlar va boshqa katta tezlikga ega bo’lga elektronlar va atom zarralari bilan to’qnashishi natijasida hosil bo’lishi mumkin. Bu vaqtda atom yoki molekulalarning electron qobig’idan bitta yoki bir necha electron ajralib chiqqan bo’ladi. Bu ionlar va erkin elektronlar gazni elektr o’tkazuvchan qilib qo’yadi.

Ionlashish sharoit bo’lmay qolishi bilan tezda musbat va manfiy ionlar birlashib neytrallashadi. Bu hodisaga ionlar rekombinastiyasi deyiladi. Rekombinastiya natijasida gaz yana elektr o’tkazmay qolishi mumkin.Ionlar rekombinastiyasi yana musbat ionlarning manfiy ionlar bilan uchrashishida ham ro’y beradi.

F.Q. hajm birligidagi gaz molekulalardan vaqt birligi ichida m juft ionlar hosil bo’lsin, rekombinastiya bo’ladigan molekulalar soni musbat ionlar soni n va manfiy ionlar soni P ga, yani P2ga proporstional bo’ladi, shuning uchun hajm birligidagi ionlardan vaqt birligi ichida kamayayotgan ionlar soni αh2ga teng bo’lib, (α- rekombinastiya koeffitsenti) vaqt birligi ichida qolgan ionlar soni ga teng bo’ladi. Statsionar holatda bo’ladi. Ionlovchi manba buzilsa m=0 bo’lib

Bu ifodani ko’rinishida yozib, integrallasak kelib chiqadi.

n0-vaqt t0=0 bo’lganda musbat va manfiy juft ionlar kontsentratsiyasi n- vaqt t bo’lgandagi juft ionlar kontsentratsiyasi. Bu vaqtda o’tayotgan tok kuchi ionlashish darajasiga bo’g’liq bo’ladi, son qiymati ko’pincha kichik bo’ladi.

2.Ikkita yassi plastinka elektrodlarni ma’lum bir masofada parallel o’rnatib

( rasm****) ular orasidagi ionlashgan gazdan o’tayotgan tok yonalishi musbat elektroddan manfiy elektrod tomonga yo’nalgan bo’lib, undagi tokning zichligi i elektrolitdagi kabi shaklida ifodalaymiz. Tenglamaning o’ng tomonida bo’shlang’ich ikki had elektr maydoni E ta’siridagi harakatga bog’liq bo’lib keyingi ikki hadi ionlar diffuziyasiga bog’liq. Agar q+=q-=q va dinamik muvozanat holda n+=n-=n deb olsak, bundan tashqari hajm bo’yicha ionlar kontsenratsiyasi bir hil bo’lsa, diffuziya toki nolga intilib (1.) ni quyidagicha yozamiz j=qn(b++b-)E bunda b+vab-mos ravishda musbat va manfiy ionlar harakatchanligi. Gaz bo’lgan kamerada molekulalar tashqi ion bo’yicha ionlovchi ta’sirida ionlansa, o’tayotgan tok mustaqil razryad deyiladi. Ionlashish statsionar bo’lganda vaqt birligi ichida hosil bo’luvch juft ionlar soni doimiy saqlanib, elektrodlarga o’riluvchi ionlar soni ionlashuvidan hosil bo’luvchi ionlar soniga teng bo’ladi natijada tok kuchi doimiy bo’lib, kuchlanish ortishi bilan o’zgarmay qoladi. Bu tok to’yinish tok deb ataladi (grafik).

3. Gaz molekulalari ionlovchi manba bo’lmaganda ham elektronlar bilan to’qnashish natijasida ionlashishi mumkin. Agar gaz egallagan hajmda elektronlar mavjut bo’lib, elektrod orasida elektr maydon ham bo’lsa, bu maydon ta’sirida hamma erkin elektronlar musdat elektrod tomon tezlanuvchi harakatga keladi va yol’da uchragan atom yoki molekulaga to’qnashadi. O’z energiyasining bir qismini berib, ularni ionlaydi. Ionlangan molekuladan ajralgan electron ham elktrod tomon harakatlanib qarshusuda uchragan molekulani ionlaydi, uning elektronini ajratib yuboradi, keyin bu electron ham musbat eletrod tomon sekinlanuvchan harakat qilib, yolida to’qnashgan boshqa molekulalarning elektronini urib chiqaradi va h.z.

Elektronlarning bir tomonlama xarakati tufayli tok o’tkazgich roy beradi. Bu tok doymiy bo’lish uchun electron tudosi elekrodga borib neytrallashfach yanfidan elektronlar tudosini hosilqilib turish kerak. Boshqacha aytganda, gazdagi molekulalarning uonlash jarayoni biror vosita bilan davom etib turishi kerak. Shu maqsadga erishishi uchun manfiy elektroddan uchib chiquvchi ikkilamchielektron emissiya va ichki fatonlashish hodisasidan foydalaniladi. Taunsent nazariyasi bilan chegaralanamiz.

Bu nazariya bo’yicha hajmiy va sirtdan ionlashuishning bir vaqtda bo’lish jarayoni mustaqil razriyadga olib keladi.

F araz qilaylik elektronlar oqimiga perpindikulyar turgan katod plastinkaning yuzi birligidan vaqt birligi ichida anod tamon n-dona electron uchib tursin. U vaqtda hosil bo’luvchi ionlar elektronlar konsentradsiyasining dx oralig’idagi o’zgarish dn =αndx (1) ifodalanadi. α – hajmiy ionlashish koeffisenti bo’lib, son jihatdan bitta elektronning katoddan anod tamon borishida bir birlik yo’lida to’g’ri kelgan gaz zarralari bilan to’qnashganda hosil qilgan elektronlar va ionlar soniga teng. (1) ni integrallab quyidagini olamiz.

bunda C-integral doimiysi.Katod yinida x=0 bo’lganda n=nk=c va anod yonida x=d d katod va anod elektronlar oralig’I bo’lib, anodga tushuvchi elektronlar soni na=nkeαdchiqadi.

katot va anod orasidagi hajm birligida vaqt birligi ichida yangidan hosil bo’lgan elektronlar soni musbat sonlar katodga urilib ikkilamchi electronlar oqim zicjligini hosil qilib,u birlamchi elektronlar soniga bog’liq bo’lganligidan ular orasidagi bog’lanish quyidagicha ifodalanadi.

gnk(eαd-1) g-ikkilamchi elektronlar emissiyasini harakterlovchikattalik.

Tashqi ionlovchi manba n0ionlarni hosil qiladi. Umumiykonsentradsiyasiquyidagiga teng. nk=n0+gnk(eαd-1)

Bu ifodadan katoddan chiqayotgan electron konsentradsiyasini topsak hosilbo’ladi. anodda hosil bo’layotgan zaryad tokini elektronlar tashiyotgan bo’lgani uchunbu ifodani electron zaryadiga ko’paytirish orqali anod toki zichligini quyidagicha ifodalaymiz.

Umumiy tok zichligi j-elektron tok zichligi j0bilan ionlar tok zichligi jular yig’indisiga teng bo’ladi. j=je+ju

mustaqil zaryad bo’lishida tashqi iopnlovchi manba zarur emas, shuning uchun bu holda n0=0 bo’lib (2) ni quyidagicha olamiz.

g(eαd-1)=1 α va g kuchlanganlikning funksiyasi bo’ladi.E ortsa α va g ham ortadi.

Magnit maydon va uning harakteristikalari. Elektr tokining magnit maydoni. Toklarnibng o’zaro ta’siri.

18-MA’RUZA

1.Elektr tokining magnit maydoni, toklarning o’zaro ta’siri .

2. Magnit maydonning induksiya vektori.

3.Parma qoidasi.

1.Harakatsiz turgan elektr zaryadlari orasida hosil bo’luvchi o’zaro ta’sir har bir zaryad atrofida mavjud bo’lgan elektr maydoni orqali uzatilib, Kulon qonuni bilan aniqlanar edi. 1820 yilda Ersted tomonidan o’tkazilgan elektr hodisalari bilan magnit xodisalari o’rtasidagi bog’lanishni ko’rsatuvchi tajribalarni ko’raylik.

a) halqasimon o’tkazgich olib, undan tok o’tkazamiz va unga ipak ipga osilgan zaryadlangan A sinush sharchasini yaqinlashtiramiz.

Sharchaga halqa tomonidan ta’sir etuvchi hech qanday kuchni sezmaymiz. Demak, tokli otkazgichdan tashqarida elektr maydon hosil bo’lmay, balki o’tkazgichdan ozgarmas tok o’tganda hosil bo’luvchi elektr maydon butunlay o’tkazgich ichiga joylashgan bo’lar ekan.

b) Magnit strelka oliob uni o’qi bo’ylab simtortaylik.

Simdan tok o’tganda magnit strelkasi o’zining dastlabkivaziyatidan og’adi. (b) agar tokning yo’nalishi o’zgartirilsa, magnit strelkasining og’ish yo’nalishi ham o’zgaradi. (v)

Demak tokli o’tkazgich atrofidagi fazoda magnit strelkasining harakatga keltiruvchi qandaydir kuchlar ta’sir qiladi degan hulosaga keltiramiz. (v) Elastik sigma izolyatsiyalangan simdan qilingan g’altakni osib undfan tok o’tkazamiz

G’altakdan o’tayotgan tokning yonalishiga qarab g’altakni magnitga tortilishini yoki undan undan uzoqlashishini ko’ramiz. Tajribada magnit va tokli o’tkazgich atrofidagi fazoda tokli o’tkazgichni harakatga keltiruvchi qandaydir kuchlar ta’sir qilishi ko’rsatadi. Boshqa tajribalar ham tekshirilgan hulosalarni tasdiqlaydi.

Demak, tajribalarga asoslanib, tokli o’tkazgichlar atrofidagi fazoda tokli o’tkazgichlarni harakatga keltiruvchi qandaydir kuchlar ta’sir kiladi deyishimiz mumkin.

Tajribalar toklar o’zaro ta’sir etganda, magnit tokka yoki tok magnitga ta’sir qilganda namoyon bo’ladigan kuchlarning tabiati bir hil degan hulosaga olib keladi. Bu kuchlar magnit magnit kuchlari deyiladi.

Tinch holatda turgan elektr zaryadlari atrofidagi fazoda elektr maydon hosil bo’lgani kabi, toklar atrofidagi tokli o’tkazgichga ta’sir etuvchi materiyaning maxsus shakli bo’lgan magnit maydon hosil bo’ladi. Shu magnit maydon kuchlarining manbayidir.

Magnit maydon modda emas, balki alohida zarralardan tashkil topgan moddadan tamomila farqli ravishda materiyaning fazoda uzluksiz mavjut bo’lgan turidir. Magnit maydon materiya bo’lgani uchun energiyaga ega. Magnit maydon energiyasi fazoda uzluksiz taqsimlangan.

2.Magnit maygdonning hossalarini shu maydonning tokli berk yassi konturga ko’rsatayotgan ta’sirini ko’ramiz. Bu konturning o’lchamlari magnit maydon vujutga keltirayotgan toklar oqayotgan o’tkazgichlarga bo’lgan masofaga nisbtan kichik bo’lishi kerak. Tajriba tokli ramka tokli o’tkazgich yaqiniga joylashtirilganda tokli o’tkazgich hosil qilgan magnit maydon ramkaga orientirlovchi ta’sir ko’rsatishi natijasida uni ma’lumburchakka burilishini ko’rsatadi. Maydon ta’sirida ramkaning orientirlanishi magnit maydonda jift kuch ta’sir qilishini ko’rsatadi. Tajriba bu jift kuch momentining kattaligi magnitmaydonni vujudga keltirayotgan toklarga va ularning vaziyatiga shunidek ramkaning o’lchamlari orientirlanishi va undan o’tayotgan kuchiga bog’liq ekanini ko’rsatadi.

Tajriba jift kuchlar momentining maksimal qiymati Mmaxramkadagi I tok kuchiga hamda ramkaning S yuzasiga proportsianal ekanligini ko’rsatadi.

Mmax~IS

Bu asosiy faktdan magnit maydonni miqdoriy jihatdan harakterlash uchunfoydalanish mumkin. haqiqatdan ham nisbiy ramkaning xossalariga bog’liq bo’lmay fazoning aniq bir nuqtasida magbit maydonni harakterlaydi. Bu kattalik magnit maydon induktsiya vektori deyiladi va bilan belgilanadi. Kuch momenti kucg bilan yelkaning ko’paytmasiga teng ekanligini hisobga olsak, bu formulani kuch orqali ifodalash mumkin: . Agar o’tkazgichning dl elementar qismini olsak, uni hosil qilgan maydon induktsiyasi ham elementar bolib quyidagicha yoziladi, . Magnit maydon induktsiya vektori magnit maydonni to’liq tavsiflaydi, chunki fozoning har bir nuqtasi uchun bu vektorning son qiymati va yo’nalishini topish mumkin. SI sistemasida mazgnit maydon induktsiya birligi qilib shunday magnit maydonning induktsiyasi qabul qilinganki bu maydonda yuzi 1m2bo’lgan ramkadan 1A tok o’tganda ramkaga maydon tomonidan 1N.m moment bilan ta’sir ko’rsatiladi magnit maydon induktsiyasining bu birligi Tesla deb ataladi .

Elektr maydonning kuch xarakteristikasi bo’lib maydon kuchlanganligining vektori deb hisoblansa, magnit induktsiya bektori magnit maydonning kuch xarakteristikasi bo’lib hisodlanadi. Magnit induktsiya chiziqlarning muhim hususiyati shundaki, ularning boshlanishi ham ohiri ham bo’lmaydi ular hamisha berk bo’ladi.

3. Parma qoidasidan foydalanib turli hususiy hollarda magnit maydon kuch chiziqlarining manzarasini aniqlashimiz mumkin. Masalan: tokli to’g’ri o’tkazgichning magnit maydoni uchun magnit induktsiya chiziqlarini yasaymiz. Agar parmaning ilgarilanma harakatini tok bilan bir hil yo’naltirsak, u holda parma dastasining aylanish yo’nalishi magnit indutsiya chiziqlarining yo’nalishini ko’rsatadi

To’g’ri tok magnit maydonning indutsiya chiziqlarining markazlari o’tkazgich o’qida joylashgan kontsentrik aylanalardan iborat bo’lib, bu aylanalar o’tkazgich o’qiga perpendikulyar tekislikda yotadi. Aylanalarga o’tkazilgan strelkali chiziqlar mazkur kuch chiziqlariga ulrinma bo’lgan induktsiya vektorining yo’nalishini ko’rsatadi. Solenoyidaning ichki qismida magnint maydoni bir jinsli deyish mumkin. Toroyidning magnit maudoni faqat uning ichki qismida mujassamlashgan bo’ladi.

Solenoid va toroit. Berk sirtdan o’tayotgan magnit kuchlanganlik oqimi. Bio-Savar-Laplas qonuni.

Solenoid va toroit.

Bio-Savar-Laplas qonuni.

Holl effekti.

E va B kattaliklar tegishli maydonlarning asosiy kuch harakteristikalari hisoblanadi. E va B larning induktsiyalari uchun yozilgan (1.) ifodalarini bir bilan taqqoslash bu maydonlar orasida printsipial farq bor deb hulosa qilishga imkon beradi. Elektrostatik maydon kuchlanganligi tsirkulyatsiyasi har doim 0 ga teng. (1.) ifodani cheksibz uzun solenoid maydonning magnit induktsiyasini hisoblashga tadbiq etish mumkin. Solenoid

t selindrik karkaga zich qilib o’ralgan ingichka simdan iborat. Solenoid o’zi hosil qilgan maydoni jihatdan umumiy o’qga ega bo’lgan aylanma toklar sistemasiga ekvi velent. Cheksiz uzun solenoid o’zining o’qiga ‘perpendikulyat bo’lgan har qanday tekislikka nisdatan semmetrik.

To’g’ri burchakli 1-2-3-4 kontur olaylik. B ning shu kontur bo’yicha tsirkulatsiyasini quyidagicha yozish mumkin integlarlardan 2 va 4 nolga teng, chunki B vector konturning integral olinayotgan qismlarga perpendikulyardir. 3-4 qismni solenoid o’qidan juhda uzoq masofada olib, uchinchi qo’shiluvchini hisobga olmasa bo’ladi. U holda bu yerda B 1-2 qism joylashgan nuqtadagi maydonning magnit induktsiyasi l-shu qismning uzunligi.

Agar 1-2 qism solenoid ichida uning o’qidan istalgan masofada joylashgan bo’lsa, kontur nlI yig’ndi tokni o’rab oladi. n-solenoindining birlik uzunligiga to’g’ri keluvchi o’ramlar soni I-solenoitdagitok kuchi. (1.) ga asosan bunda B=μ0nI. Natija 1-2 qismning solenoid o’qidan qancha masofada joylashganligiga bo’g’liq emas. Agar bu qism solenoitdan tashqarida joylashgan qism bo’lsa kontur o’rab olgan tok nolga teng bo’ladi , natijada

, bundan B=0.

Demak checiz uzun solenoidning tashqarisida magnit induksiyasi nolga trng ,ichida esa hamma joyda bir hil .

T oroid tor shakliga ega bo’lgan uzakka (karkas) zich o’ralgan ingichka simdan iborat. U markazlari aylana bo’ylab joylashgan aylanma toklar sistemasiga ekvivalent. Markazi toroid markazi bilan mos keluvchi r- radiuzli aylana shaklidagi kontur olaylik (rasm).simmetriya shartiga ko’ra B- vektor har bir nuqtada konturga o’tkazilgan urinma buylab yo’nalishi kerak. B-konturlovch nuqtalardagi magnit induksiyasi.

Agar kontur toroid ichidan o’tsa, u tokni o’rab oladi(R-toroid radiusi ,n-toroidninguzunlik birligidagi o’ramlar soni).

U holda bundan , toroidning tashqarisidan o’tuvch kontur tokni o’ramaydi va shuning uchun bo’ladi. Demak toroiddan tashqarida magnit induksiyasi nolga teng. Urash radiusidan juda katta R radiusga ega bo’lgan toroid uchun nisbat toroid ichidagi barcha nuqtalar uchun birdan farq qiladi va hosil bo’ladi. Bu holda toroidning har bir kesimidagi maydonni bir jinsli deb hisoblash mumkin. Turli kesimlarda maydon turli yo’nalishga ega shuning uchun butun toroid maydonining bir jinsligi haqida gapirganimizda B vektorning modulini nazarda tutamiz.

2. Bio va Savar uzgarmas tok o’tayotgan o’tkazgich atrofida magnit maydon borligini payqab ersted tajribasida magnit strelka qutblariga parallelsiz o’rnatib tok yuborganda magnit strelkasini burulishni hamda konsentrik aylana xatar chiziq bo’ylab o’rnashishlari asosida magnit maydon va uning ta’sirini chuqur o’rgandilar.

Vaakumda olingan har qanday ihtiyoriy shakldagi o’tkazgichning dl qismiga to’g’ri kelgan Jdltok elementining (rasm) undan R uzoqlikdagi A nuqtada magnit maydon induksiyasi dB, shut ok elementi Jdl ga vat ok yo’nalishi bilan radius vector orasidagi burchak sinusiga to’g’ri proporsional bo’lib, masofa R ning kvadratiga teskari proporsional.

K- proporsionsllik koifisenti bolib

, ; vector ifodasi.

bo’ladi. magnit doimisi yoki vacuum uchun absalyut

magnit singdiruvchanlik. Amalda yolgi’z olingan tok elementi Jdlni alohida ajratib olib bo’lmaydi (tok faqat berk zanjirdagina bo’ladi).

Shu sababli olingan o’tkazgichning shakli uchun bu qonunni integrallab chiqqan hususiy ifodalarni tajribada tekshirish mumkin.

a)Tokli o’tkazgich aylana shaklida bo’lsa (rasm) uning markazidagi B ni qo’digicha hisoblash mumkin. Aylananing hamma nuqtalari uchun

bo’lib, J va R esa doimiy kattalikdir. Dl ning o’zgarish chegarasi 0 dan gacha bu hol uchun:
CU- sistemasida muhit uchun:

b)Solenoid ichida magnit maydon induksiya vektori:

J – solinoiddan o’tayotgan tok kuchi, - solinoidning birlik uzunligiga teng keluvchi o’ramlar soni, l – solenoid uzunligi, N– barcha o’ramlar soni(rasm).

v) Toroidning magnit maydon induksiyasi vektori:
J– torioddagi tok kuchi, N– barcha o’ramlar soni, R– toroidal halqaning radiusi. Toroid ning ichida magnit maydon bir jinsli emas, chunki toroidning turli kesimlarida magnit maydon induksiya vektirining yo’nalishi turlicha.

Magnit maydonda tokli o’tkazgichga ta’sir qiluvchi kuch. Xoll effekti qullqnilishi. 53

Lorens kuchi

Elektr va magnit maydonda zaryadli zarralar xarakati.

Xoll effekti va uning tadbiqi.

Elektronni zaryadini aniqlash.

1. Tok o’tayotgan o’tkazgich, toksiz o’tkazgichdan, unda zaryad tashuvchilarning tartibli xarakati sodir bo’lishi bilan farq qiladi. Bunda magnit maydondagi tokli o’tkazgichgata’siretuvchi kuch xarakatlanuvchi alohida zaryadga ta’sir etuvchi kuchlardan iborat. Demak ta’sir zaryadlardan ular oqayotgan o’tkazgichga berilish kerak degan xulosa kelib chiqadi. Xarakatlanayotgan zarralarga magnit maydon tomonidan berilgan impuls tuqnashish paytida matallning kristall panjarasi ionlarga yoki elektroid molekulalariga uzatiladi. Bu xodisa tajribalarda aniqlangan.

Harakatlanayotgan zaryadga magnit maydon tomonidan ta’sir qiluvchi kuch ifodasini topamiz.

Buning uchun Amper qonunidan foydalanamiz . tok kuchi son jihatdan o’tkazgich kesimidan vaqt birligi ichidan o’tgan zaryad miqdoriga teng. Agar ayrim zaryadlarning kattaligiga q, o’tkazgichning birlik hajmida harakatlanuvchi zaryadlar soni n, ularning tartibli harakat tezligi V va o’tkazgichning ko’ngdalang kesimi S bo’lsa u holda tok kuchi J=qnVS ekanligini ko’rgan edik.

Tok kuchining bu qiymatini quyidagich yozamiz:

Bunda - o’tkazgichning magnit maydondagi qismining uzunligi, va B induksiya vektori orasidagi burchak (rasm).

O ’tkazgichning uzunligidagi harakatlanayotgan barcha zaryadlar soni esa shu zaryadlarga ta’sir etuvchi Amper kuchidir. Demak xarakatlanayotgan har bir zaryadga magnit maydoni tomonidan kuch ta’sir etadi. Bu kuch