Электростатика
Қозғалыстағы зарядтың магнит өрісі
жүктеу/скачать 9,11 Mb.
|
Электр и магнетизм Лекция (2)
- Бұл бет үшін навигация:
- Бақылау сұрақтары
- 11 Лекция. ЗАТТЫҢ МАГНИТТІК ҚАСИЕТТЕРІ
- 3.Ферромагнетикдердің табиғаты. Магниттік гистерезис. Кюри нүктесі 4.Тұрақты магниттер. Электромагниттер және олардың қолданылуы
| Қозғалыстағы зарядтың магнит өрісі. Егер q заряд v жылдамдықпен қозғалса (6-сурет), онда осы зарядқа қатысты радиус-векторы r нүктенің магнит өрісініңиндукциясы мынаған тең болады:
немесе (9) Бақылау сұрақтары Лоренц күші неге тең? Лоренц күшінің бағыты қалай анықталады? Магнит өрісіндегі қозғалыстағы электронға әсер еткен Лоренц күшінің жұмысы неге тең? Электр және магнит өрісінде қозғалатын зарядқа әсер ететін Лоренц күшінің формуласын жазыңдар. Томсон тәжірибесін түсіндіріңдер. Холл эффектісінің пайда болу механизмін түсіндіріңдер. МГД генератордың жұмыс істеу принципі қандай. Зарядталған бөлшектерді үдеткіштердің жұмыс істеу принципі қандай?. Қозғалыстағы зарядтың магнит өрісінің өрнегін жазыңдар. №11 Лекция. ЗАТТЫҢ МАГНИТТІК ҚАСИЕТТЕРІ 1.Магнетиктер. Магнетиктердің магнит өрісі. Магниттік қаблеттілік. Ортаның магниттік өтімділігі. Диа- және парамагнетизмнің табиғаты 3.Ферромагнетикдердің табиғаты. Магниттік гистерезис. Кюри нүктесі 4.Тұрақты магниттер. Электромагниттер және олардың қолданылуы Магнетиктер. Магнетиктердің магнит өрісі. Магниттік қаблеттілік. Ортаның магниттік өтімділігі. Диа- және парамагнетизмнің табиғаты. Атомдар мен электрондардың магнит моменттері.Осы уақытқа дейiн магнит өрiсi бос кеңiстiкте деп (вакуумда) қарастырдық. Ендi заттардың керiсiнше магнит өрiсiне тигiзетiн әсерiн қарастырайық және магнит өрiсiне әсер ете алатын затты магнетик деп атайды. 1-сурет 2-сурет Кез келген материалдық денелердiң азды-көптi магниттiк қасиеттерi болады, олай болса осы денелердi құрайтын жеке молекулалар мен атомдардың, сол сиякты электрондар мен атомдық ядролардың да магниттiк қасиеттерi болады. Сондықтан заттардың магниттiк қасиеттерi олардың атомдары мен электрондарының құрылымына және олардың өзара әсерлесу сипатына байланысты. Ампер болжамы бойынша заттардың молекулалары iшiнде дөңгелек токтар бар. Бұл токтар молекулалық токтар деп аталады. Сыртқы магнит өрiсi жоқ кезде осы токтардың осьтерi бейберекет орналасады, сөйтiп олардың магнит өрiсiнiң орташа мәнi нөлге тең (1, а-сурет). Сыртқы магнит өрiсiнiң әсерiнен осы дөңгелек токтар бағдарланып бұл токтар өздерiнiң меншiктi магнит өрiсiн жасайды (2, б-сурет). Сөйтiп осы өрiс бұрынғы сыртқы магнит өрiсiн күшейтедi. Электрондық теория бойынша атомдардағы электрондар дөңгелек орбита бойынша қозғалатындығын бiлемiз. Егер дөңгелек ток процесiп қарастырсақ, онда тұйық орбитамен айналып жүрген электрон да осы ток тәрiздi. Яғни атом iшiнде электрон радиусы дөңгелек орбита бойынша сызықтық жылдамдықпен қозғалып жүрсiн (2-сурет). Егер электрон 1 с уақыт iшiнде N рет айналса, онда орбита бойымен тасымалданған еN зарядтың шамасы I тоққа шамалас болады, яғни I=еN. Мұндағы айналым саны N мына формула бойынша анықталады: Мұндағы - электрондық орбитаның радиусы, - электронның сызықтық жылдамдығы. Сөйтiп, осы тогы бар контурдың магниттiк қасиетiн магнит моментi арқылы сипаттауға болады. Сонда шамасы орбиталды магниттiк моментi деп аталады. Ол мынаған тең: мұндағы — орбитаның (контурдың) ауданы. Дөңгелек орбита үшін . (3) векторының бағыты, токтың бағытымен оң бұрандалы, электронның бағытымен сол бұрандалы жүйе құрайды. Орбита бойымен қозғалатын электронның мынадай импульс моментi болады . (4) Осы векторын электронның орбиталды механикалық, импульс моментi деп атайды. векторы қозғалыс бағытымен оң бұранда жүйесiн құрайды. Сөйтiп және векторының бағыттары қарама-қарсы болады. Сондықтан (3) және (4) өрнектердi еске ала отырып, яғни олардың магнит моменттерi мен механикалық моменттерiнің ара қатынасын алайык: , (5) мұндағы g гиромагниттiк қатынас деп аталады, минус таңбасы моменттер бағытының қарама-қарсы екендiгiн көрсетедi. Электрон зырылдауық сияқты ядроны айнала қозғалады. Бұл жағдай гиромагниттiк және магнито-механикалық деп аталатын құбылыстардың негiзiне жатады, магнетиктi магниттеуден ол айналады, керiсiнше, магкетиктi айналдырудан ол магниттеледi. Магнит моментi () мен механикалық момент арасындағы байланысты бiрiншi рет 1915 ж. Эйнштейн мен де Гааз бақылаған болатын. Электрондардың меншiктi моменттерiнiң болуын электронды өз осiнен айналып тұрған зарядталған шар ретiнде қарастыра отырып түсiндiруге болады. Осыған сәйкес электронның меншiктi механикалық моментi спин деп аталады. Спин тек электронға ғана емес, басқа да элементар бөлшектерге тән қасиет. (6) мұндағы , , , Атомның магнит моментi оның құрамына енетiн электрондардың орбиталды және меншiктi моменттерiнен, сондай-ақ. ядроның магнит моментiнен тұрады. Ядроның магнит моментi электротндардың моменттерiнен едәуiр кем болады, сондықтан көп мәселелердi қарастырғанда оны ескермей атомның магнит моментi электрондардың магнит моменттерiнiң векторлық қосындысына тең деп есептеймiз . (7) Молекулалардың магнит моменттерiн олардың құрамына кiретiн электрондардың магнит моменттерiнiң қосындысына тең деп есептеймiз. жүктеу/скачать 9,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|