XXIII. Тарау. Тоқтардың магнит өрісі

§1. Токтардың өзара әсері. Магнит өрісі және оныц

сипаттамасы.

Электр зарядын коршаған ортада белгілі бір физикалык

касиеттері бар электростатикалык өріс болатыны сиякты токтарды

коршаған ортада магнит өрісі деп аталатын өрістің ерекше түрі

болады.

Егер электростатикалық өріс оған қойылған зарядқа эсер ететін

күші аркылы білінсе, магнит өрісі сол өріске койылган тогы бар

өткізгішке әсері арқылы байқалады.

Сондықтан, магнит өрісін сипаттау үшін оның белгілі бір токқа

әсерін карастырамыз.

Электр өрісінің қасиеттерін зерттеу үшін нүктелік зарядты

карастырган сияқты, магнит өрісін зерттеу үшін, осы өрістің рамкага

тигізетін әсерін зерттеу керек.

Рамка дегеніміз - тогы бар жазык түйық ,1

контур. Бұл контурдың өлшемдері магнит өрісін

жасайтын тогы бар өткізгіштерге дейінгі қашық-

тықпен салыстырғанда кіші болуы тиіс. Мұндай

рамкада тұрақты ток ұдайы жүріп тұру үшін, оған

өткізгіштер арқылы ток жіберіп тұру қажет.

Бұралу деформациясы оңай анықталатын жі-ңішке

жіпке ілінген мынадай рамканы магнит өрісін

зерттеуге пайдаланады (44-сурет).

Ток жүріп тұрған өткізгіштің жанына орна- 44-сурет

тылған рамка, осы тұрақты токтың магнит өрісінің

эсерінен белгілі бір бұрышқа бұрылады, бұл магнит өрісі тұрғысынан

рамкаға бағыттаушы күш әсер етеді деген сөз. Осыны магнит өрісінің

бағытталған өріс екендігін сипаттауға пайдаланамыз. Ол үшін рамка

жазықтығына нормаль жүргізейік.

Сонда, нормальдың оң бағыты үшін, нормаль ұшынан қарағанда

рамкадағы тоқтың бағыты сағат тіліне қарсы болатын бағытты қабыл-

даймыз. Басқаша айтқанда нормальдың оң бағыты ретінде бұран-

даның сабын рамкада ағатын тоқ бағытымен бұрғанда оның ілгері-

лемелі қозгалысының багытын аламыз (45-сурет).

281

Рамка тұрған жердегі магнит

өрісінін бағыты ретінде рамканың оң

нормалына сәйкес, келетін бағыт алы-

нады. Сонымен рамканың оң бағыты

бойынша магнит өрісінін бағытын

да бір мэнді дәлдікпен аныктай ала-

мыз. Бұдан былай біз осы рамканы

магнит өрісін сан жагынан сипаттау

үшін де пайдаланатын боламыз.

§2. Магнит өрісінін кернеулігі және индукциясы. Магнні

өрісінін ағыны.

Магнит өрісінің рамкаға бағдарлаушы әсер етуі, магнит өрісіидо

рамкаға қос күштіц әсері тиетіндігін көрсетеді. Осы кос күштіи

шамасын рамка ілулі түрған жіптің бүралуы аркылы өлшей аламі.п

Тэжірибенің көрсетуіне караганда бүл кос күш моментінің шамасы М,

магнит өрісін тудырушы токтың күштеріне, олардың орналасуынн

жэне рамканың өз касиеттеріне, ягни өлшемдеріне, ондағы ток

күшіне және багытына тәуелді болады. Бн алдымен сол рамкаіп.ін

қаснеттеріне тоқталайық. Ол үшін магнит өрісін тудыруіш.і

токтардың орнапасуын жэне шамасын өзгертпей үстайық.

Белгілі бір рамка алайық, онымен белгілі шамада ток жүріи

түрсын. Рамка нормалы магнит өрісінің бағытымен бағдарланғаидп

рамкаға эсер етуші күш моменті нольге тең болады (М = 0).

Рамка нормалы өріс багытына перпендикуляр орналаскан кездс,

қос күш моментінің шамасы ең үлкен мэнге ие болады, (М=Мтах).

Сондықган магнит өрісін сан жағынан сипаттау үшін рамкани

пайдаланғанда, оның нормалін өріс бағытына перпендикуляр еііи

орналастыру керек.

Тэжірибенің көрсетуіне қарағанда, эртүрлі жазық рамкаларді.іи

моменті М олардың формасына тәуелсіз болып, тек рамканың N

ауданына жэне рамкадағы /т о к күшіне пропорционал екен, яғни

М~/5 (142)

Мүндағы, / - рамкадагы ток күші,

8- оның ауданы.

Рамкадағы ток күші мен оның ауданының көбейтіндісіні

пропорционал шама рамканың магнит моменті деп аталады да, Р,,,

әрпімен белгіленеді;

282

рга= /-з . (143)

Магнит өрісінің берілген нүктесінде, магниттік моменттері Рт

бірдей рамкапарға, моменттері бірдей М болатын кос күш эсер етеді.

Ал егер Рт бірдей рамкаларды магнит өрісінің әр түрлі нүктесіне

орналастырсак, онда оларға әртүрлі күш моменттері М әсер етеді.

Мысалы, өріс туғызушы тогы бар сымға рамканы неғүрлым жақын

орналастырсак, соғүрлым оған әсер ететін күш моменті М үлкен

болады. Осыны магнит өрісін сан жагынан сипаттау үшін

пайдалануға болады, ашып айтқанда берілген Рт магнит моменті бар

рамка түрған жерде магнит өрісінің кернеулігі Н неғүрлым үлкен

болса, рамкаға әсер етуші күш моменті М де соғұрлым үлкен деп

есептейміз:

Осыны (142) жэне (143) катыстарымен біріктіріп, былай жазуға

болады.

Мұндағы к - пропорционалдык коэффициент. Магнит өрісінің

кернеулігі Н векторлы к шама.

Осы айтылғандарды пайдаланып мынадай қорытынды шығаруға

болады: