Учебное пособие для вузов Изд. 2-е, испр. 352 с, М: Высшая Школа, 2002 г. Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики: Учебное пособие для втузов. Изд. 4-е, испр. 718 с. М: Высшая Школа, 2002 г
жүктеу/скачать 4,83 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Сол қол ережесі арқылы Леренц күшінің бағытын анықтау
- ХОЛЛ ЭФФЕКТІСІ
- Бақылау сұрақтары
| 1
2 a 1 2 a F2 F1 F2 F1 бір-біріне жақындайды бір-бірінен алыстайды МАГНИТ ӨРІСІНІҢ ҚОЗҒАЛЫСТАҒЫ ЗАРЯДҚА ӘСЕРІ (ЛОРЕНЦ КҮШІ) Индукциясы B магнит өрісінде ν жылдамдықпен қозғалыстағы зарядқа белгілі бір бағытта күш әсер етеді. Бұл әсер Лоренц күші деп аталады. Бұл күш заряд q, жылдамдық ν және индукция векторы B шамаларына тәуелді болады, оның бағыты ν және B вектролары арқылы анықталады. Лоренц күшінің модулі: Мұндағы - және векторларының арасындағы бұрыш. Егер заряд бөлшек тыныштық қалыпта (ν =0) болса, оған ешқандай күш әсер етпейді. Магнит өрісі тек қана қозғалатын зарядтарға әсер етеді. Лоренц күшінің бағыты сол қол ережесі бойынша анықталады (ток пен оң заряд бағыты бірдей деп есептегенде). Зарядтың шамасы теріс болса, Леренц күші басбармаққа қарама – қарсы бағытталған болады. v F v F v F F v Сол қол ережесі арқылы Леренц күшінің бағытын анықтау Зарядталған бөлшектің жылдамдығы индукция векторына перпендикуляр болса, Лоренц күші бөлшектің траекториясына нормаль бағытталады да центрге тартқыш үдеу пайда болады, бөлшек шеңбер бойлап қозғалады. Траекторияның радиусы бұл күштердің теңдігімен анықталады. Бөлшектің шеңбер бойымен қозғалысындағы айналу периоды: демек, айналу периоды жылдамдыққа тәуелсіз (v << c үшін), тек қана магнит индукциясы мен меншікті зарядқа кері байланысты. Егер электр мен магнит өрістері бір мезетте болса, зарядталған бөлшекке әсер ететін Лоренц күші былай болады: ХОЛЛ ЭФФЕКТІСІ Сыртқы магнит өрісінің индукция сызықтарына перпендикуляр орналастырлыған өткізгіш пластинаның бойымен тығыздығы j ток жүргенде, пластинаның шеткі жақтары арасында потенциалдар айырымы пайда болады, яғни B мен J бағыттарына перпендикуляр бағытта электр өрісі пайда болады. Бұл құбылыс Холл эффектісі деп аталады. J Ток тығыздығының бағыты суреттегідей белгілі болса, оңнан солға қарай қозғалыс жасайтын электронға әсер ететін Лоренц күші жоғары қарай бағытталады. Пластинаның жоғарғы жағында – электрондардың молдығы, ал пластинаның төменгі жағында – электрондардың жетіспеушілігі болады. Сонымен, пластиналардың арасында төменнен жоғарқарай бағытталған көлденең электр өрісі пайда болады. Бұл өрістің кернеулігі төмендегідей: немесе мұндағы - Холл эффектісі нәтижесінде пайда болатын көлденең потенциалдар айырмасы; а – пластинаның ені; - электрондардың реттелген қозғалысының орташа жылдамдығы. мұндағы d – пластина қалыңдығы, n – электрондар концентрациясы. Жылдамдықтың бұл мәнін жоғарғы теңдеуге қоятын болсақ: - затқа тәуелді Холл тұрақтысы . Көлденең потенциалдар айырымы І ток күшіне, B магнит өрісі индукциясына тура пропорционал да, пластина қалыңдығына d кері пропорционал. Вакуумдағы магнит өрісі үшін B векторының циркуляциясы. Толық ток заңы Вакуумдағы магнит өрісі үшін толық ток заңы: кез- келген тұйық контур бойынша B векторының циркуляциясы магнит тұрақтысын 0 осы контурды қамтитын токтардың алгебралық қосындысына көбейткенге тең болады: мұндағы n – пішіні еркін алынған контур қамтитын тогы бар өткізгіштердің жалпы саны. Магнит индукциясы векторының ағыны. Магнит өрісі үшін Гаусс теоремасы. dS ауданы арқылы өтетін магнит индукциясының вектор ағыны мұндағы Bn = Bcos - векторы dS ауданының нормаль бағытына түсірілген проекциясы, Еркінше алынған бет S арқылы магнит индукциясы векторының ағыны: Өріс біртекті болса (B=const), ал бет жазық болып және B векторына перпендикуляр орналасса, онда Ағын өлшеміне вебер (Вб) алынады: 1Вб – индукциясы 1 Тл біртекті магнит өрісіне перпендикуляр орналасқан ауданы 1м2 жазық бетті қиып өтетін магнит ағыны. Магнит өрісі үшін Гаусс теоремасы: кез келген тұйық бет арқылы магнит индукциясы векторының ағыны нөлге тең: Бұл тұжырым табиғатта магнит зарядтарының жоқ екендігін және магнит индукциясы сызықтарының тұйықтығын көрсетеді. Магнит өрісінде тогы бар өткізгішті орын ауыстыруда атқарылатын жұмыс Магнит өрісінде тогы бар өткізгішті орын ауыстырғанда істелетін жұмыс - ток күшін қозғалатын өткізгішті қиып өтетін магнит ағынына көбейткенге тең: dA= Fdh =ІBldh = ІBdS = ІdФ . Бақылау сұрақтары:
3. Орам саны бар дөңгелек токтың центріндегі магнит өрісінің индукциясы неге тең? жүктеу/скачать 4,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|