Магнетизм

32
М
.
Қ
.
 Досболаев
мұндағы
м
Гн
/
10
4
7
0





– 
магниттік
тұрақты
; 
L
N
n

– 
соленоидтың
бірлік
ұзындығына
келетін
орам
саны
. 
 
 
4-
сурет
.
Анодтағы
токтың
магнит
өрісі
индукциясы
шамасына
тəуелділігі
Сонымен
, 
сын
B
-
ды
экспериментте
анықтап
, 
m
e
/
шамасын
есептеуге
болады
. 
сын
B
-
ды
табу
үшін
лампада
анод
пен
катод
арасына
потенциалдар
айырымын
беріп
жəне
соленоид
орамдарына
ток
жіберіп
оны
біртіндеп
арттыру
керек
, 
бұл
лампадағы
магнит
өрісін
өсіреді
. 
Егер
де
катодтан
барлық
электрондар
нөлге
тең
жылдамдықпен
шығатын
болса
, 
онда
анодтық
ток
шамасының
магнит
өрісі
индукциясы
шамасынан
тəуелділігі
4-
суретте
көрсетілгендей
болар
еді
(
үзік
сызық
). 
Осы
жағдайда
сын
B
B

болғанда
катодтан
шыққан
электрондардың
бəрі
анодқа
жеткен
болар
еді
, 
ал
сын
B
B

болғанда
элек
-
тронның
біреуі
де
анодқа
түспеген
болар
еді
. 
Бірақ
та
катод
пен
анод
коаксиалдығының
біраз
ауытқуы
, 
лампада
қалдық
газдың
болуы
, 
катод
бойындағы
кернеудің
түсуі
, 
соленоид
өрісінің
анодтың
биіктігі
бойынша
біртекті
болмауы
жəне
т
.
т
. 
сындық
шарттар
əртүрлі
электрондар
үшін
B
-
ның
əртүрлі
мəндерінде

Электр жəне магнетизм
33
 
алынуын
туғызады
. 
Дегенмен
қисықтың
сынуы
анық
көрінеді
жəне
оны
сын
B
-
ды
анықтау
үшін
пайдалануға
болады
. 
 
Тəжірибелік
 
қондырғының
 
техникалық
сипаттамалары
 
 
N
(
соленоидтың
орам
саны
) = 2056; 
L
(
соленоидтың
ұзындығы
) = 167 
мм
;
d
(
солеоноидтың
орташа
диаметрі
) = 62 
мм
. 
Жұмысты
 
орындау
 
тəртібі
 
1.
3-
суретте
көрсетілген
электр
тізбегі
бойынша
аспаптар
-
дың
өзара
дұрыс
жалғанғанын
мұқият
тексеріңіз
.
 
5-
сурет
.
Құрылғының
электрлік
тізбегі
2.
Оқытушы
немесе
лаборант
электр
тізбегінің
дұрыс
жи
-
налғандығын
тексергеннен
кейін
ғана
келесі
тапсырмаларды
орындауға
кірісіңіз
. 
3.
Қорек
көзіндегі
вольтметр
бойынша
анодтық
кернеуді
В
U
a
50

етіп
орнатып
(
анодтық
кернеу
тұрақты
болғанда
) 
соленоидтағы
токты
минимум
мəнінен
максимумге
дейін
0,1 
А

34
М
.
Қ
.
 Досболаев
қадаммен
өзгертіп
, 
түсу
сипаттамасын
, 
яғни
a
I
анодтық
токтың
c
I
соленоид
тогынан
тəуелділігін
алу
керек
. 
Осылайша
, 
сыртқы
миллиамперметрмен
анықталатын
анодтық
a
I
ток
мəндерін
жəне
қорек
көзі
амперметрінің
көрсетулері
бойынша
анықта
-
латын
соленоидтағы
c
I
ток
мəндерін
1-
кестеге
жазыңыз
. 
4.
Алдыңғы
тапсырманы
анодтық
кернеудің
басқа
екі
мəн
-
дерінде
(60 
В
жəне
70 
В
) 
қайталаңыз
. 
Өлшеу
нəтижелерін
1-
кестеге
енгізіңіз
. 
5.
Анодтық
кернеудің
əрбір
мəні
үшін
ординат
өсі
бо
-
йынша
анодтық
ток
мəндерін
, 
ал
абсцисса
өсі
бойынша
соле
-
ноидтағы
ток
мəндерін
салып
, 
түсу
сипаттамасын
алыңыз
. 
Соле
-
ноидтағы
токтың
сындық
мəнін
табу
үшін
6-
суретте
көрсетіл
-
гендей
түсу
сипаттамасының
майысу
нүктесіне
дейін
жанама
мен
анодтық
токтың
минимум
мəндерінің
өзгерісіне
сəйкес
келетін
түзудің
өзара
қиылысуын
қамтамасыз
етеміз
. 
Осылай
алынған
сын
I
мəнін
2-
кестеге
жазыңыз
. 
6-
сурет
.
Түсу
сипаттамасы
жəне
ол
жерден
сын
I
мəнін
анықтауға
үлгі

Электр жəне магнетизм
35
 
6.
Соленоидтағы
токтың
əрбір
сындық
мəні
үшін
(12) 
фор
-
мула
бойынша
магнит
өрісінің
индукциясын
есептеңіз
. 
7.
m
e
/
шамасын
(11) 
формула
бойынша
соленоидтағы
өрістің
əрбір
сындық
мəні
үшін
есептеңіз
жəне
оның
орташа
мəнін
анықтаңыз
. 
8.
Алынған
m
e
/
шамасының
қателігін
есептеңіз
. 
9.
Орындалған
жұмыстар
бойынша
қорытынды
жазыңыз
. 
1-
кесте
 
B
U
a
50

B
U
a
60

B
U
a
70

c
I
а
I
c
I
а
I
c
I
а
I

2-
кесте
 
a
U
сын
I
сын
B
m
e
/
 
Өзін
-
өзі
 
тексеру
 
сұрақтары
: 
1.
Магниттік
өріс
тарапынан
қозғалыстағы
зарядталған
бөлшекке
қандай
күш
əсер
етеді
? 
2.
Лоренц
күшінің
бағытын
қалай
анықтауға
болады
? 
3.
m
e
/
қатынасын
анықтау
үшін
магнетрон
əдісінің
мағынасы
неде
? 
4.
сын
B
шамасының
мағынасы
неде
? 
5.
сын
B
шамасына
соленоидтағы
токтың
бағытын
қарама
-
қарсыға
өзгерту
ықпал
ете
ме
? 
6.
m
e
/
шамасы
анодтың
кернеу
шамасына
тəуелді
ме
? 
7.
Электронның
біртекті
магнит
өрісіндегі
қозғалысын
екі
жағдайда
:
а
) 
электрон
жылдамдығы
B




;
б
) 


электрон
жылдамдығы
B

өріске

бұрышпен
бағыттал
-
ғанда
қарастырыңыз
. 
8.
Вакуумды
диодтың
жұмыс
істеу
принципін
түсіндіріңіз
. 

36
М
.
Қ
.
 Досболаев
 
 
 
 
 
 
СОЛЕНОИДТЫҢ
 
МАГНИТ
 
ӨРІСІН
ХОЛЛ
 
ДАТЧИГІ
 
КӨМЕГІМЕН
 
ЗЕРТТЕУ
 
 
 
Жұмыстың
 
мақсаты
:
Магнит
өрісінің
индукциясын
өлшеудегі
Холл
əдісімен
танысу
. 
Қысқаша
 
теориялық
 
мəліметтер
 
 
Кез
келген
тогы
бар
өткізгіштердің
немесе
қозғалыстағы
зарядтардың
маңайында
магнит
өрісі
пайда
болады
. 
Осы
өрісті
тогы
бар
басқа
өткізгішке
немесе
магнит
тілшесіне
əсері
бойын
-
ша
байқауға
болады
(
Эрстед
жəне
Иоффе
тəжірибелері
). 
Кеңіс
-
тіктің
əрбір
нүктесіндегі
магнит
өрісі
сандық
түрде
магнит
өрісінің
H

кернеулік
векторы
көмегімен
немесе
магнит
өрісінің
B

индукциясы
векторы
көмегімен
кескінделеді
. 
Вакуумда
B

жəне
H

векторлары
мына
қатынаспен
байланысады
: 
H
B


0


,
(1) 
мұндағы
м
Гн
/
10
4
7
0





– 
магниттік
тұрақты
. 
Магнит
өрісінің
кернеулігін
немесе
индукциясын
есептеу
үшін
Био
-
Савар
-
Лаплас
заңы
қолданылады
. 
Осы
заңға
сəйкес
l
Id

тогы
бар
өткізгіш
элементі
өзінен
қандай
да
бір
r

4 

Электр жəне магнетизм
37
 
қашықтықта
тұрған
A
нүктесінде
туғызатын
магнит
өрісінің
H
d

элементар
кернеулігі
мына
өрнекпен
анықталады
: 
 
.
4
,
3
r
r
l
Id
H
d





(2) 
Мөлшері
шектеулі
өткізгіш
туғызатын
қорытқы
кернеулікті
табу
үшін
магнит
өрістерінің
суперпозиция
принципін
пайда
-
ланып
H
d

элементар
кернеуліктердің
векторлық
қосындысын
табуға
болады
:
 




k
k
k
k
k
r
r
l
Id
H
d
H
.
4
,
3




(3) 
Қосынды
шектік
жағдайда
тогы
бар
контур
бойынша
инте
-
грал
түрінде
жазылады
. (3) 
формуланы
соленоид
өсіндегі
магнит
өрісінің
кернеулігін
есептеу
үшін
қолданайық
. 
Соленоид
орам
-
дарын
жіңішке
жəне
тығыз
оралған
деп
есептесек
, 
онда
оның
əрбір
орамын
дөңгелек
тұйық
ток
деп
қарастыруға
болады
, 
сондықтан
, 
алдымен
, 
тогы
бар
дөңгелек
орам
өсі
бойынша
қан
-
дай
да
бір
қашықтықтағы
A
нүктесіндегі
магнит
өрісі
кернеу
-
лігін
есептейміз
(1-
сурет
). 
Магнит
өрісінің
2
H
d

– 
A
0
өсіне
перпендикуляр
құраушы
-
ларын
қосқанда
олар
контурдың
симметриялығы
салдарынан
бірін
-
бірі
теңгереді
, 
сондықтан
магнит
өрісінің
А
нүктесіндегі
кернеулігі
дөңгелек
токтың
өсі
бойымен
бағытталады
жəне
модулі
бойынша
мынаған
тең
болады
: 


L
dH
H
;
1
(4) 

38
М
.
Қ
.
 Досболаев

жүктеу/скачать 3,9 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: