Магнит ҡыры

электромагнит асылының өлөшө

Ҡалып:Электродинамика

Магнит ҡыры
Рәсем
Үҙәк формаһындағы даими магнит ярҙамында төшөрөлгән магнит ҡырының көс һыҙыҡтарының (магнит индукцияһының) һүрәте. Тимер бысҡы вағы ҡағыҙ битендә

Магнит ҡыры (магнитное поле) — физикала, хәрәкәт торошо ниндәй булыуға ҡарамаҫтан, хәрәкәт итеүсе электр зарядтарына һәм есемдәргә тәьҫир итеүсе магнит мәленә эйә булған көс ҡыры[1]; электромагнит ҡырҙың магнитлы өлөшөн тәшкил итеүсе[2].

Магнит ҡыры зарядланған өлөшсәләр ағымы һәм/йәки атомдағы электрондарҙың магнит моменттары (һәм ғәҙәттә аҙыраҡ сағылған башҡа өлөшсәләрҙең магнит мәлдәре) (даими магниттар) ярҙамында барлыҡҡа килеүе мөмкин.

Шулай ук магнит ҡыры электр ҡыры үҙгәргәндә хасил була.

Магнит ҡырының төп көс характеристикаһы — магнит индукцияһы векторы В булып тора, математикала ул -вектор ҡыры менән билдәләнә (вектор индукции магнитного поля)[3]. С математической точки зрения .

Йыш ҡына магнит индукцияһы векторы ҡысҡаса магнит ҡыры тип атала.

Магнит ҡыры шулай уҡ башҡа мөһим характеристикаһы — вектор потенциалы менән тасуирлана.

Вакуумда магнит мөхите булмағанда магнит ҡыры көсәнешлелеге векторы Н белән билдәләнә, сөнки вакуумда Н = В. Ләкин магнит мөхитендә Н шул физик мәғәнәгә әйә булмай һәм дөйөм осраҡта В ҡулланыла.

Махсус сағыштырмалылык теорияһында магнит ҡыры электр ҡырҙарының һөҙөмтәһе итеп ҡарала.

Ҡырҙың квант теорияһы буйынса магнит ҡыры — электромагнит ҡырының айырым осорағы һәм фундаменталь массаһыҙ бозон — фотон менән таратыла.

Магнит ҡыры Био — Савар — Лаплас законы һәм дөйөм осраҡта Максвелл тигеҙләмәләре менән тасуирлана.

Магнит ҡырын есемдең айырым бер төрө итеп ҡарарға була[4].

Магнит ҡырҙары (махсус сағыштырмалылык теорияһы контексында)электр ҡырҙары булыуының кәрәкле эҙемтәһе.

Магнит һәм электр ҡыры бергә электромагнит ҡырын тыуҙыра, уларҙың эҙемтәһе булып свет һәм башҡа электромагнит тулҡындар тора.

Магнит ҡыры сығанаҡтарыҮҙгәртергә

Магнит ҡырын зарядланған киҫәксәләр тогы, йәки ваҡытта үҙгәреүсе электр ҡыры, йәки киҫәксәләрҙең үҙ магнит моменты булдыра (тыуҙыра) (һуңғыһы, күренештең бер төрлөлөгө өсөн, формаль рәүештә электр токтарына ҡайтарылып ҡалдырылырға мөмкин).

ИҫәпләүҮҙгәртергә

Ябай осраҡтарҙа токлы үткәргестең магнит ҡыры (шул иҫәптән күләм буйынса ирекле рәүештә таралған ток осрағы өсөн) Био — Савар — Лаплас законынан йәки Стокс теоремаһынан (циркуляция тураһында теорема) табылырға мөмкин. Был ысул магнитостатика осрағы (яҡынлашыуы) менән генә сикләнгән — йәғни даими (ҡәтғи ҡулланыу тураһында һүҙ барһа) йәки магнит һәм электр ҡырҙарының әкрен генә үҙгәреүе (яҡынса ҡулланыу тураһында һүҙ барһа) осрағы. Ҡатмарлыраҡ ситуацияларҙа Максвелл тигеҙләмәләренең сығарылышы булараҡ эҙләнә.

Магнит ҡырының сағылышыҮҙгәртергә

Магнит ҡыры киҫәксәләрҙең һәм есемдәрҙең магнит моменттарына, хәрәкәт итеүсе зарядлы киҫәксәләргә (йәки токлы үткәргескә) тәьҫир итеүендә сағыла. Магнит ҡырында хәрәкәт итеүсе электр зарядлы киҫәксәгә тәьҫир итеүсе көс Лоренц көсө тип атала, ул һәр ваҡыт v һәм B векторҙарына перпендикуляр йүнәлгән[3]. Лоренц көсө киҫәксәнең q электр зарядына, v тиҙлегенең магнит ҡырының B векторы йүнәлешенә перпендикуляр төҙөүсеһенә, һәм магнит ҡыры индукцияһы B дәүмәленә пропорциональ. (СИ) Халыҡ-ара берәмектәр системаһында Лоренц көсө ошолай күрһәтелә:

 ,

СГС берәмектәр системаһында:

 ,

бында квадрат йәйәләр менән векторлы ҡабатландыҡ тамғаланған.

Шулай уҡ (Лоренц көсөнөң үткәргес буйлап хәрәкәт итеүсе зарядлы киҫәксәләргә тәьҫир итеүе арҡаһында), магнит ҡыры токлы үткәргескә тәьҫир итә. Токлы үткәргескә тәьҫир итеүсе көс Ампер көсө тип атала. Был көс үткәргес эсендә хәрәкәт итеүсе айырым киҫәксәләргә тәьҫир итеүсе көстәрҙән тора.

Ике магниттың үҙ-ара тәьҫир итешеүеҮҙгәртергә

Магнит ҡырының ябай тормошта киң таралған сағылыштарының береһе — ике магниттың үҙ-ара тәьҫир итешеүе: бер үк полюстар этәреләләр, ҡапма-ҡаршылары тартылалар. Магниттарҙың үҙ-ара тәьҫир итешеүен ике монополияның үҙ-ара тәьҫир итешеүе тип һүрәтләү ҡыҙыҡтырғыс булып күренә, формаль күҙлектән ҡарағанда, был идея ярайһы уҡ тормошҡа ашырылыусан һәм йыш ҡына бик уңайлы, шуға күрә файҙалы (иҫәпләүҙәрҙә); әммә ентекле анализ күрһәтеүенсә, был күренештең ысынбарлыҡта бөтөнләй дөрөҫ тасуирламаһы түгел (бындай модель эсендә аңлатылмаған иң асыҡ һорау — ни өсөн монополияларҙы бер ҡасан да айырып булмай, йәғни ни өсөн эксперимент бер ниндәй ҙә айырым есемдең магнит зарядына эйә булмауын күрһәтә; бынан тыш, моделдең көсһөҙлөгө шунда: ул макроскопик ток тыуҙырған магнит ҡырына ҡағылмай, тимәк, уны тик формаль ҡулайлама тип һанамаһаҡ, ул теорияның фундаменталь мәғәнәлә ҡатмарлашыуына ғына килтерә).

Бер төрлө булмаған ҡырға урынлаштырылған магнит диполенә, диполдың магнитлы моменты магнит ҡыры менән бер йүнәлешле булһын өсөн, уны әйләндерергә тырышҡан көс тәьҫир итә, тип әйтеү дөрөҫөрәк булыр ине. Әммә бер магнит та бер төрлө магнит ҡырынан көстөң тәьҫир итеүен кисермәй. Магнитлы диполға m магнит моменты менән тәьҫир итеүсе көс түбәндәге формула буйынса күрһәтелә[5][6]:

 .

Магнитҡа (ул бер нөктәле диполь түгел) бер төрлө магнит ҡыры тәьҫир иткән көстө магнитты тәшкил иткән элементар диполдарға тәьҫир иткән бөтә көстәрҙе (был формула менән билдәләнгән) ҡушыу юлы менән табырға мөмкин.

Әммә магниттарҙың үҙ-ара тәьҫир итешеүен Ампер көсөнә ҡайтарып ҡалдырырға мөмкин, ә юғарыла килтерелгән магнит диполена тәьҫир итеүсе көс өсөн формула үҙе Ампер көсөнән сығып алынырға мөмкин.

Электромагнит индукцияһы күренешеҮҙгәртергә

Әгәр магнит-индукцияһы векторының ябыҡ контур аша ағымы ваҡыт үтеү менән үҙгәрһә (хәрәкәтһеҙ контур осрағында), ваҡыт үтеү менән магнит ҡырының үҙгәреүе һөҙөмтәһендә өйөрмәле электр ҡыры ярҙамында был контурҙа электромагнит индукцияһы ЭДС-ы барлыҡҡа килә, (ваҡыт үтеү менән магнит ҡыры үҙгәрешһеҙ һәм үткәргес контурҙың хәрәкәте арҡаһында ағымдың үҙгәреү осрағында бындай ЭДС Лоренц көсө арҡаһында барлыҡҡа килә).

ИҫкәрмәләрҮҙгәртергә

  1. БСЭ. 1973, «Советская энциклопедия»
  2. , айырым осраҡтарҙа магнит ҡыры электр ҡыры булмаған саҡта ла, магнит ҡыры электр ҡыры менән динамик яҡтан бик ныҡ бәйләнгән (бер-береһенең алмаш электр һәм магнит ҡырҙарын булдыралар). Шулай уҡ яңы башланғыс системаға күскәндә магнит һәм электр ҡыры бер-береһе аша билдәләнә сағыла, тимәк, тулыһынса айырыла алмайҙар.
  3. 3,0 3,1 Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике: 2-е изд., перераб. — М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1985, — 512 с.
  4. Ләкин шуны күҙ уңында тоторға кәрәк: был есемдең бер нисә фундаменталь сифаты ғәҙәттәге зарядлы киҫәксәләр араһындағы үҙ-ара бәйләнеште булдырыусы магнит моменты булған «матдә» тип аталған "есем"дең(«материяның»)сифаттарынан айырыла
  5. Для однородного поля это выражение даёт нулевую силу, поскольку равны нулю все производные B по координатам.
  6. Ҡалып:Книга:Сивухин Д.В.: Электричество

ҺылтанмаларҮҙгәртергә

Ҡалып:Магнетизм