|
Zаryadli zаrrаchаning mаgnit mаydоnidаgi hаrаkаti. Tеzlаtgichlаr (Siklotron)
|
| bet | 5/17 | | Sana | 23.01.2024 | | Hajmi | 1,95 Mb. | | #144068 |
Bog'liq Modul. Magnit maydoni va uning xarakteristikalari. Magnit maydonZаryadli zаrrаchаning mаgnit mаydоnidаgi hаrаkаti. Tеzlаtgichlаr (Siklotron)
Magnit kuchlarining yo’nalishi zaryadli zarrachalarning tezlik vektoriga perpendikulyarligi tufayli, uning tezligini o’zgartirmay, faqat yo’nalishidan og’diradi, ya’ni normal tezlanish beradi. Magnit kuchlarining ma’lum qiymatida zaryadli zarracha yopiq trayektoriya bo’ylab harakatlanadi. (8.6- rasm)
8.6– rasm
Bunda aylananing radiusi quyidagicha aniqlanadi.
(8.17)
(8.17) ifodadan aylananing radiusi zarracha tezligi, magnit maydon induksiyasi, solishtirma zaryad miqdoriga proporsional degan xulosa kelib chiqadi. Zaryadli zarrachani aylanish davri quyidagi tenglikdan aniqlanadi.
(8.18)
Magnit va elektr kuchlaridan elementar zarrachalarni o’rganishda, yuqori energiyali zaryadli zarrachalar oqimini hosil qilishda va boshqarishda foydalaniladi. Bunday moslamalar tezlatgichlar deb yuritiladi.
Tezlatgichlar zarracha tabiati, unga berilgan energiyaning turi va ishlash prinsipiga ko’ra har xil bo’ladi. Masalan: chiziqli tezlatgich, siklotron va hokazo.
Siklotron magnit maydoniga joylashtirilgan, duant deb ataladigan ichi kovak yarim silindrik idish bo’lib, u o’zgaruvchan tok manbaiga ulangan. (8.7-rasm) Zaryadli zarracha duant oralig’iga joylashtirilsa, tezlatuvchi elektr va og’diruvchi magnit kuchlari ta’sirida bir necha MeV, GeV energiya olguncha tezlashtiriladi. Bunday zarrachalar yadro reaksiyalarini hosil qilishda ishlatiladi.
8.7- rasm
Solenoid maydonining magnit induksiyasi.
Solenoid maydonining magnit induksiyasini aniqlash uchun, magnit induksiya vektorining sirkulyatsiyasini hisoblaymiz. Magnit induksiya vektorining kontur elementiga proyeksiyasini shu kontur bo’yicha olingan algebraik yig’indisidan iborat kattaligiga induksiya vektorining sirkulyatsiyasi deyiladi:
(7.13)
To’g’ri tokli o’tkazgichga perpendikulyar tekislikda yotgan konturni kuzatamiz. (7.6 - rasm). Konturning har bir nuqtasidagi magnit induksiya vektori shu orqali o’tgan aylanaga urinma tarzda yo’nalgan bo’ladi.
Vektorning skalyarga ko’paytmasidan foydalanib:
7.6- rasm
Rasmdan: buni hisobga olib (7.13)dan:
(7.14)
Konturni aylanib chiqishda, radius vektor bir tomonga siljib, 2 burchakka buriladi.
(7.15)
Agar kontur bir necha tokni o’rab olgan bo’lsa, magnit induksiya vektorining sirkulyatsiyasi:
(7.151)
ga teng bo’ladi.
Magnit maydonining induksiya chiziqlari berk chiziqlardir. Ularning elektr maydon kuchlanganlik chiziqlari kabi boshlanish nuqtasi ham, tugallanish nuqtasi ham bo’lmaydi. Boshqacha aytganda, tabiatda magnit zaryadlari yo’q;
Magnit maydonini faqat harakatdagi zaryadli zarrachalar vujudga keltiradi;
Magnit maydon induksiya vektori sirkulyatsiyasi noldan farqli bo’lib, bu uni uyurmali maydon ekanligidan darak beradi.
Agar kontur tokli o’tkazgichni o’rab olmagan bo’lsa; (7.7-rasm) radius – vektor dastlab kontur bo’yicha 1 2 yo’nalishda qancha burchakka burilsa,
7.7 - rasm
1 2 yo’nalishda shuncha burchakka siljib, to’la burilish burchagi nolga teng bo’ladi, ya’ni: demak,
(7.16)
Endi solenoid maydonining induksiyasini hisoblaymiz. ( bo’lgan tokli o’tkazgich solenoid deb yuritiladi (7.8-rasm)
Solenoid kvadrat shaklidagi konturning bir qismini qamrab olgan bo’lsin. Sirkulyasiyatsining ta’rifiga muvofiq:
(7.17)
7.8– rasm
(7.17) ifodaning ikkinchi, uchinchi va to’rtinchi hadi nolga teng, chunki konturning integral olinayotgan qismi, tokli o’tkazgichni qamrab olmagan. Shunday qilib:
(7.18)
Kontur elementi uzunligi n-ta o’ramdan iborat deb sirkulyatsiya uchun
(7.19)
(7.18) va (7.19) lardan
(7.20)
(7.20) solenoidning magnit maydoni induksiyasi ifodasidir.
|
| |
