Mövzu № 17
Maqnit sahəsi
Maqnit sahəsi.
Maqnit sahəsinin induksiyası.
Cərəyanın maqnit sahəsinin induksiyası. Bio-Savar-Laplas qanunu.
Maqnit sahəsinin cərəyanlı naqilə təsiri. Amper qüvvəsi.
Maqnit sahəsinin hərəkət edən yüklü zərrəciyə təsiri. Lorens qüvvəsi.
Düzxətli cərəyanlı naqilin maqnit sahəsi.
Dairəvi cərəyanın əmələ gəlmiş maqnit sahəsinin induksiyası.
Cərəyanlı naqillərin qarşilıqlı təsir qüvvəsi.
Maqnit sahəsi
Sabit maqnitlərin maqnit xassələri, onların dəmir cisimləri özünə çəkmək qabiliyyəti hələ qədim yunanlara məlum idi. Yer kürəsi nəhəng maqnitdir. Çinlilər vaxtı ilə Yerin maqnetizm xassəsindən kompasın yaradılması üçün istifadə etmişlər. Cərəyanlı naqil maqnit əqrəbinə təsir göstərir. Cərəyanlı naqillər bir- birinə təsir edirlər.
Bütün bu təcrübi faktlar göstərir ki, elektrik cərəyanlarını əhatə edən maqnit fəzada maqnit sahəsi adlanan xüsusi növ sahə əmələ gəlir. Maqnit sahəsi bu sahəyə gətirilən cərəyanlı naqillərə, maqnit əqrəblərinə və.s təsir edən qüvvələrlə aşkara çıxarılır.
Maqnit sahəsi həm maddə daxilində həm də boşluqda (vakuumda) ola bilər. Maqnit sahə yalnız hərəkət edən yüklü zərrəciklər tərəfindən yaradılır və başqa yüklü zərrəciklər bu maqnit sahəsində mexaniki təsirə məruz qalır.
Maqnit sahəsi qüvvələr sahəsi olduğundan onu qüvvə xəttləri ilə işarə edirlər. Maqnit qüvvə xəttinin istənilən nöqtəsində, bu sahənin (+) (şimal) maqnit qütbünə təsir edən qüvvə, toxunan istiqamətdədir. Bu xətlər maqnit əqrəbin cənub (-) qütbündən şimal (+) qütbünə istiqamətdədirlər.
Maqnit qüvvə xətləri həmişə qapalıdırlar (onu yaradan cərəyanlı naqili əhatə edir), yəni, nə başlanğıc nə qurtaracağı var. Çünki təbiətdə maqnit yükləri mövcud deyil.
Maqnit sahəsi üçün (elektrik sahəsi üçün olduğu kimi) superpozisiya prinsipi mövcuddur.
Maqnit sahəsinin induksiyası
Maqnit sahəsi üçün sınaq yükü olaraq düzxətli cərəyanlı naqil oynayır. O cərəyan elementi  adlanır. Cərəyan elementi cərəyan istiqamətində yönələn vektordur. Onun ədədi qiyməti  -ə bərabərdir (-cərəyan elementinin uzunluğu)
Çoxsaylı təcrübələr göstərir ki:
maqnit sahəsində cərəyan elementinə təsir edən qüvvə bu cərəyan elementinin qiyməti ilə düz mütənasibdir:  ~;
bu qüvvənin istiqaməti həmişə cərəyan elementinə perpendikulyardır:  ;
bu qüvvə cərəyan elementinin fəzadakı vəziyyətindən asılıdır; maqnit sahəsinin hər nöqtəsində iki əks istiqamət vardır ki, hansılar üçün dF=0 olur (bu istiqamətlər bu nöqtədə maqnit əqrəbinin oxu ilə üst- üstə düşür). Əgər bu vəziyyətdən cərəyan elementini 90º döndərmiş olsaq  olur;
maqnit sahəsinin verilmiş nöqtəsi üçün  nisbəti sabit qalır və cərəyan elementindən asılı olmayıb verilmiş nöqtədə yalnız maqnit sahənin xassələri ilə müəyyən olunur.
 olduğundan, onu maqnit sahənin qüvvə xarakteristikası kimi qəbul edirlər, maqnit induksiyası deyirlər və işarə edirlər.
 (1) 
Maqnit induksiyası elektrik sahəsinin intensivliyinin analoqudur. -in istiqaməti olaraq maqnit əqrəbinin şimal qütbünün istiqaməti götürülür.
Cərəyan elementi maqnit induksiyasına perpendikulyar olub, onunla α bucağı təşkil edərsə cərəyan elementinə təsir edən qüvvə
 olar.
B-nin cərəyan elementi vasitəsi ilə ölçmək böyük texniki çətinliklərlə bağlıdır. Cərəyan elementi yalnız maqnit sahəsinin xarakteristikası üçün yarayır.
Texnikada B-ni ölçmək üçün güclü maqnit sahələrdə bismutun (Bi) müqavimətini dəyişməsi istifadə olunur ( olduqda  olur).
Maqnit sahəsi maqnit induksiyasından əlavə sahə intensivliyi (H) ilə də xarakterizə edilir:
 .
Burada  -maqnit sabiti, -isə mühitin maqnit qavrayıcılığı adlanır.
Cərəyanın maqnit sahəsinin induksiyası. Bio-Savar-Laplas qanunu.
Bio və Savarın təcrübələri (1820) əsasında Laplas belə bir nəticəyə gəlmişdir ki, cərəyanlı naqilinhər- hansı nöqtədə yaratdığı maqnit induksiyası ayrı- ayrı elementlərin həmin nöqtədə yaratdığı maqnit induksiyasının həndəsi cəminə bərabər olur. Naqilin hər- hansı elementinin yaratdığı sahə induksiyası  həmin elementinin uzunluğu, ondan keçən cərəyan şiddəti  , baxılan  nöqtəyə çəkilmiş radius- vektorun  elementi ilə əmələ gətirdiyi bucağın sinusu ilə düz, radius vektorunun kvadratı ilə tərs mütənasibdir
 (1).
Bu Bio-Savar-Laplas qanunudur.
O, vektor şəklində belə yazılır  (2)
Maqnit sahəsinin cərəyanlı naqilə təsiri. Amper qüvvəsi.
Cərəyanlı naqil ətrafında maqnit sahəsi əmələ gəlir. Xarici maqnit sahədə yerləşdirildikdə hər iki maqnit sahəsi qarşılıqlı təsirdə olur.Xarici maqnit sahəsi cərəyanlı naqilə qüvvəsi ilə təsir edəcəkdir. Bu qüvvəyə Amper qüvvəsi deyilir.
Bircins  maqnit sahəsində cərəyan elementinə təsir edən  qüvvəni tapaq.
Əgər cərəyan elementi -yə perpendikulyar olmayıb onunla hər- hansı bucağı təşkil edərsə
 olar.
Tərifə görə  (1)- bu Amper qüvvəsidir.
istiqamətini sol əl qaydası ilə müəyyən edirlər:
Vektor şəklində (1) ifadəsi belə yazılır:
 (2)
(1) və (2) ifadələrindən istifadə edərək maqnit sahənin istənilən formalı cərəyanlı naqilə təsir qüvvəsini hesablamaq olar.
| 