Reje: Magnit maydan

Tema: Magnit maydanı. Maydan indukcıyası
Reje:
1. Magnit maydan
2. Birtekli magnit maydani
3. Elelktromagnit induksiya qubilisi

1. 
   Kirisiw
   

Siz fizika kursında turaqlı magnittiń hám tokli ótkizgish
átirapındaǵı magnit maydanınıń payda bolıwı haqqındaǵı dáslepki
bilimlerge iye bolǵansız. Sonıń ishinde, sizge tokli tuwrı ótkizgishtiń
hám tokli katushkanıń magnit maydanı, elektromagnitler hám olardıń
qollanılıwı boyınsha ulıwma maǵlıwmatlar berilgen. Biraq, olardıń
shamasın anıqlaw boyınsha matematikalıq ańlatpalar berilmegen edi. Bul
bapta magnit indukciyası hám magnit aǵımı, tuwrı toktıń átirapındaǵı
magnit maydanı indukciyası, tokli katushkanıń magnit maydanı
indukciyası, magnit maydanında qozǵalıp atırǵan bólekshege tásir kúshi
sıyaqlı shamalar menen tanısasız.

Magnit maydan — háreketlenip atırǵan elektr zaryadlarǵa hám magnit momenpish denelerge tásir etetuǵın kúsh maydanı. M. Faradey birinshi ret 1845-jılda pánge kirgizgen. Ol elektr óz-ara tásirinler de, magnit óz-ara tásirinler de birden-bir materiallıq maydan járdeminde ámelge asadı, dep esaplaǵan. Elektromagnit maydanniń klassik teoriyasın J. Maksvell jaratqan (1873). Ózgeriwshi Magnit maydan ózgeriwshi elektr maydan menen ajıralmas baylanısqan. Magnit maydan háreketdegi elektrlanǵan deneler, elektr júzimli ótkeriwshiler hám magnitlanǵan deneler átirapında payda boladı (rayemga q.). Elektr tokı payda etetuǵın Magnit maydan Bio— Savar — Laplas nızamına, Magnit maydan dıń elektr tokına tásiri bolsa Amper nızamına tiykarınan anıqlanadı. Hans Christian Orsted, Der Geist ın der Natur, 1854 Magnit maydan mikrodunyo hádiyselerinde, kosmik ob'yektlarda da gúzetiledi. Mikrodunyo hádiyselerindegi Magnit maydan, tiykarınan, barlıq bóleklerdiń magnit momentke ıyelewligine, háreketleniwshi elektr zaryadına Magnit maydan kórsetetuǵın tásirge baylanıslı. Bular bolsa elementlardaǵı paramagnetizm, diamagnetizm, ferromagnetizm, antiferromagnetizm, magnit rezonans, magnitooptika hádiyseleri, Faradey effekti sıyaqlı hádiyselerdi júzege keltiredi.
Háreketleniwshi elektr zaryadı Magnit maydan de tegis aylanba (vint sızıǵı boyınsha ) háreket etedi. Magnit maydandıń ayırım jaylarında elektr zaryadlardıń háreket baǵdarı kerisine ózgeriwi múmkin. Magnit maydandıń bunday jayları magnit aynalar dep ataladı. Magnit maydan tásirinde atom ishindegi elektronlar qosımsha háreket etedi. Atomning nurlanıwı Magnit maydan tásirinde ózgeredi (qarang Zeyeman effekti). Denelerde tarqalatuǵın jaqtılıqnıń qutblanish tegisligi Magnit maydan tásirinde málim múyeshka búriladi (Faradey effekti). Jer, Quyash sıyaqlı kóplegen materiallıq sistemalar Magnit maydan ǵa iye. Quyash daqları kúshli Magnit maydan menen baylanısqan. Quyash daǵı ózgerisler nátiyjesinde Jer Magnit maydandıń kúshli qozǵalańlanıwı — magnit dúbeleyleri ónim boladı. Kosmostı ózlestiriw, yadrolardı sintez qılıw, plazma fizikasi hám basqa tarawlar daǵı pán hám texnika máseleleri Magnit maydan ni úyreniw menen baylanıslı. Magnit maydan, tiykarınan, kúsheiz (500 Gs), ortasha (500 Gs den 40 kGs ge shekem ), kúshli (40 kGs den 1 MGs ge shekem ) hám oǵada kúshli (1 MGs den joqarı ) xillarga bólinedi. Kúshsiz hám ortasha Magnit maydannan elektronika, elektrotexnika radiotexnikada, sonıń menen birge, 500 Gs den 40 kGs ge shekem bolǵan Magnit maydannan zaryadlı bólekler tezlatkichlari, vilson kamerası, kóbikli kamera, mass-spektrometr sıyaqlı kurilmalarda paydalanıladı. Kúshli hám oǵada kúshli Magnit maydan, tiykarınan, qattı deneler fizikasida, ferromagnetizm hám antiferromagnetizm ózgesheliklerin úyreniwde, magnitogidrodinamik generator hám basqalarda isletiledi. Kúsheiz hám ortasha Magnit maydan turaqlı magnitlar, elektr magnitlar, oǵada ótkeriwshi magnitlar, solenoidlar (elektr tokı utkazgichi) járdeminde, kúshli Magnit maydan jóneltirilgen portlatish usılında alınadı (aqırǵı usılda mıs truba ishinde aldınan kúshli impulyeli Maghhhhjnit maydan payda etinadi hám ol kúshli jarılıwdıń radial basımına dus keledi)
Tabiyatta sonday tabiyiy metall birikpeleri bar bolıp, olar denelerdi ozine tartiw qásiyetine iye. Denelerdin bunday qásiyeti olardın átirapında maydan bar ekenligin bildiredi. Bunday maydandi maydanı magnit dep ataw qabıl etilgen. Oz átirapında magnit maydanın uzaq waqit jogaltpaytugın denelerdi turaqlı magnit yamasa ápiwayı gana magnit dep ataymiz. Tuwri formadagı magnitti mayda temir bólekshelerine jaqinlastirayiq Bunda temir bóleksheleri magnittin tek eki ushına jabisqanlıgına gúva bolamiz. Turaqli magnittin magnit tásiri en kúshli bolgan jeri magnit polyusi delinedi. Här qanday magnitte eki: arqa (N) hám qubla (S) polyusler bar boladı (1.1-súwret) Eki magnit strelkası bir-birine jaqınlastırilsa, olardıń ekewi de burilp, qarama-qarsi polyusleri bir-birine qarsı kelip toqtaydı (1.2-suwret) Bul jagday magnitlengen deneler arasında óz ara tásir kúshleri bar ekenligin anlatadi. Olar maydannin kúsh, siziqları boylap bagıtlangan ayirim boladi.


Magnit maydanı kúsh sızıqların tikkeley kуre almaymız. Biraq, tómendegi tájiriybe járdeminde biz magnit kъsh sızıqlarınıń jaylasıwı (baǵıtı) haqqında túsinikke iye bola alamız. Bunıń ushın karton qaǵazǵa temir untaqların bir tegis sewip, onı tegis magnit ózeginiń ústine qoyamız. Qaǵaz betin bir-eki shertip jibersek, temir untaqları (1.3-a) súwrette keltirilgen kórinisti iyeleydi. Karton ústindegi temir untaqları magnit ushlarına jaqın jerlerde tıǵız, polyusler arasında siyregirek jaylasqanlıǵın kуriw mъmkin.
(1.3-a) súwrettegi temir untaqlarınıń iyelegen ornı, magnit polyuslerin bir-birine baylanıstırıwshı kúsh sızıqların izinde súwlelendiredi. Magnit maydanı kъsh sızıqlarınıń baǵıtı shбrtli túrde magnittiń arqa polyusinen shıǵıp, onıń qubla polyusine kiretuǵın jabıq sızıqlardan ibarat dep qabıl etilgen (1.3-b súwret). Kúsh sızıqları jabıq bolǵan maydanlar iyrimli maydanlar delinedi. Demek, magnit maydanı iyrimli maydan eken. Usı qásiyeti menen magnit maydanı kúsh sızıqları elektr maydanı kúsh sızıqlarınan parıqlanadı. Magnit maydanınıń bazı bir noqatınıń sızıqları kúsh xarakteristikasın sıpatlawshı fizikalıq shama magnit maydanı indukciyası dep ataladı. Magnit maydanınıń indukciyası vektor shama bolıp, ol vektor háribi menen belgilenedi.

a b
1.3-súwret
Magnit maydanı indukciyasınıń birligi etip XBSda Serbiya fizigi Nikola Teslanıń húrmetine Tesla (T) dep ataw qabıl etilgen.
Magnit aǵımı. Qanday da bir betti kesip уtip atırǵan magnit maydanı kúsh sızıqların sıpatlawda magnit maydanı aǵımı degen tъsinik kirgizilgen. S maydannan уtip atırǵan magnit indukciya aǵımı dep, magnit indukciya vektordıń maydanǵa kуbeymesine aytıladı: Magnit aǵımı skalyar shama bolıp Ф hбribi menen belgilenedi. Sıpatlama boyınsha, magnit aǵımı ańlatpasın tómendegishe jazamız:
Ф = B · ΔS, (1–1)
Eger magnit maydanı indukciya sızıqları betke qanday da bir múyesh
astında tъsip atırǵan bolsa (1.4-sъwret), betten etip atırǵan magnit indukciya aǵımı α múyeshke baylanıslı boladı, yaǵnıy:
Ф = B · S cosα . (1–2)

Bunda α betke ótkizilgen n normal vektorı menen magnit indukciyası sızıqları arasındaǵı múyesh. XBSda magnit aǵımı birligi nemis fizigi D. Veber húrmetine qoyılǵan bolıp, Veber (Wb) dep ataladı. (1–2) teńlikten
1 Wb = 1T · 1 .