Лекция Магнит өрісі. Магнит өрісінің табиғаты. Тұрақты магнит өрісі

2. Магнит өрісі электр тогына ( қозғалысқа түскен зарядтарға) тигізетін 
әсерден барып байқалады.
Магнит өрісін тек электр тогы ғана емес тұрақты магниттер де 
тудырады. Егер біз иілгіш өткізгішке тогы бар раманы магнит полюстарының 
арасына келтіріп іліп қойсақ, онда рама, өз жазықтығы магнит полюстарын 
қосатын Сызыққа перпендикуляр болғанша бұрыла береді. Сонымен, магнит 
өрісінің тогы бар рамаға тигізер әсері тек бағдар жөнінен ғана екен. 
Егер де электростатикалық өрістің бар жоғы оған әкелінген зарядталған 
денелерге әсер әсер етуші күш арқылы білінсе, магнит өрісі осы өріске 
әкелінген тогы бар өткізгішке әсер ететін күш арқылы білінеді. Сөйтіп, 
электрлік және магниттік құбылыстардың осындай өзара байланысын бірінші 
рет 1820 ж. дат физигі Эрстед (1777-1851) ашқан болатын. Яғни ағатын ток 
маңына магнит стрелкасын қойсақ, онда стрелканын ток бағытына қарай 
бағытын біршама өзгерткендігін байқаған. Эстердің бұл жаңалығы көптеген 
физиктерді қызықтырып, осыдан бастап олар электромагниттік құбылыстарды 
кеңінен зерттей бастады. Солардың бірі француз физигі Ампер болды. 
Ампердің болжауынша магнит стрелкасын тек ток қана емес, ток жүріп тұрған 
өткізгіш те әсер ете алады деді. Сөйтіп ол мынадай тәжірибе жасады. Тұрақты 
магнит өрісіне тогы бар өткізгішті алып келгенде , онда өткізгішке магнит 
тарапынан күш әсер етіп, өткізгіштің қозғалатындығын байқады. Сонымен, 
магнит стрелкасының тогы бар өткізгіштің маңында бағдарлануы, өткізгіштің 
пішініне, оның орналасуына және токтың шамасы мен бағытына байланысты 
болады. Бірақ, магнит стрелкасының электр зарядына ешқандай әсер 
етпейтінін айта кетуіміз керек. Бұдан мынадай қорытынды шығады: тек қана 
қозғалыстағы электр зарядтары өздерінің маңында магнит өрісін тудырады да, 
қозғалмайтын зарядтардың маңында тек электр өрісі пайда болады. Магнит 
өрісін сипаттау үшін оның тек белгілі бір токқа әсерін ғана қарастыру керек.
Магнит өрісінің қасиеттерін зерттеу үшін, оның тогы бар жазық 
тұйықталған контурға тигізетін әсерін пайдаланамыз. Мұндай контурды рамка 
деп атайды. Бұл контурдың өлшемдері магнит өрісін жасайтын тогы бар 
өткізгіштерге дейінгі қашықтықпен салыстырғанда кіші болуы тиіс. Мұндай 
рамкада тұрақты ток ұдайы жүріп тұруы үшін, оған өткізгіштер арқылы ток 
жіберіп тұру керек. Рамка арқылы ток жүргенде, ол белгілі бір бұрышқа 
бұрылады, сөйтіп магнит өрісі рамкаға бағыттаушы күшпен әсер етеді. Ал 
рамканың айналу бағыты бойынша магнит өрісінің бағытын да анықтай 
аламыз. Магнит өрісінің рамкаға бағдарлаушы әсері, рамкада қос күшті 
тудырады. Магнит өрісін тудырушы токтардың күштері мен олардың 
орналасуына және рамканын өлшемдері мен бағытына, сол сияқты ондағы 
токтың күшіне де тәуелді.

Магнит 
өрісіне енгізілген 
тогы бар контурдың 
магниттік моменті 
келесі формуламен 
анықталады:
.
5. Магнит индукциясының векторы
Электр өрісі векторлық шамамен, яғни электр өрісінің кернеулігімен 
сипатталады. Магнит өрісін сан жағынан сипаттау үшін физикалық ерекше 
шаманы енгізу қажет. Магнит өрісі магниттік индукция векторымен (В) 
сипатталады. В-ның мәні магнит моменті бар қозғалыстағы электр зарядына 
және денелерге өрістің берілген нүктесінде әсер етуші күшті анықтайды. 
Магнит өрiстерiн бейне түрiнде кескiндеу үшiн магнит индукциясы 
сызықтарын пайдаланады. "Магнит өрісі” терминін 1845 ж. ағылшын физигі 
М.Фарадей
енгізген. Ол электр өзара әсер сияқты магнит өзара әсер де 
бірыңғай материялық өріс арқылы беріледі деп санаған.
Магнит өрісінің көздері — магниттелген денелер, тогы бар өткізгіштер 
және қозғалыстағы зарядталған денелер. Бұл көздердің табиғаты бір: Магнит 
өрісі зарядталған микробөлшектердің (электрон, протон, ион), сондай-ақ, 

микробөлшектердің меншікті (спиндік) магнит моменті болуының 
нәтижесінде пайда болады. 
Айнымалы магнит өрісі электр өрісінің, ал электр өрісі магнит өрісінің уақыт 
бойынша өзгерісі нәтижесінде пайда болады. Электр және магнит өрістері, 
олардың бір-бірімен өзара әсерлері Максвелл теңдеуімен толық сипатталады. 
Магнит өрісінің 
кернеулік
 (Н) мен магнит 
индукциясы 
(В) — өрістің күштік 
сипаттамасы. Кернеулік векторы өріс пайда болған орта қасиетіне тәуелсіз 
шама болса, индукция векторы қарастырылатын денедегі қорытқы өрісті 
сипаттайды. Сондай-ақ, индукция векторы магнит өрісінде қозғалған зарядқа 
әсер ететін күшті, магнит моменті бар денеге магнит өрісінің тигізетін әсерін, 
өріс тарапынан байқалатын басқа да әсерлерді анықтайды. 
Кез-келген электр тогының немесе қозғалыстағы зарядталған 
бөлшектердің айналасында магнит өрісі болады. Магнит өрісін сандық 
сипаттау үшін физикалық векторлық шама магнит өрісінің индукция векторы 
енгізілген. Магнит өрісінің индукция векторы магнит өрісінің күштік 
сипаттамасы болып табылады. Өлшем бірлігі 
Бағыты мен шамасы өзгермейтін магнит өрісін біртекті магнит өрісі деп 
атайды.
Магнит өрісін көрнекті түрде бейнелеу үшін 
магнит өрісінің күш сызықтары немесе индукция 
сызықтары 
енгізілген. 
Әрбір 
нүктесіне 
жүргізілген жанама сол нүктедегі индукция 
векторының бағытымен сәйкес келетіндей магнит 
өрісінде жүргізілген сызықтарды магнит өрісінің 
күш сызықтары деп атайды. 
Күш сызықтарының жиілігі – магнит өрісінің 
шамасына тура пропорционал. 
Магнит өрісінің индукция векторының бағыты 
бұрғы ережесімен анықталады. 
Магнит өрісінің күш сызықтары –
тұйықталған сызықтар, яғни магнит өрісі – 
құйынды өріс болып табылады. Тұрақты магнитте 
екі полюс болады. Оның солтүстік полюсін - N, 
оңтүстік полюсін - S деп белгілейді. Тұрақты 
магниттің магнит өрісі оңтүстік полюстен 
солтүстік полюске қарай бағытталады.

жүктеу/скачать 0,92 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: