ო ველიმაგნიტური არის სივრცის რეგიონი, სადაც ელექტრო მუხტები მოძრაობაში ექვემდებარება მოქმედებას a მაგნიტური ძალა, შეუძლიათ შეცვალონ თავიანთი ტრაექტორია. მაგნიტური ველი არის ელექტრული მუხტების გადაადგილების შედეგი, როგორც მავთულის შემთხვევაში, რომელიც ატარებს ელექტრო მიმდინარე ან თუნდაც სუბატომიური ნაწილაკების რხევაში, მაგალითად ელექტრონები.
მაგნიტური ველის თვისებები
Მიხედვით SI, მაგნიტური ველის საზომი ერთეულია ტესლა (T), მაგნიტური მოვლენების ერთ-ერთი დიდი მკვლევარის, ნიკოლა ტესლას (1856-1943) საპატივცემულოდ. მაგნიტური ველი é ვექტორი, ისევე როგორც ელექტრული ველი ან გრავიტაციული ველი, შესაბამისად, აჩვენებს მოდულს, მიმართულებას და გრძნობის თვისებებს.
ამ ტიპის დარგის წარმოება შესაძლებელია მაგნიტები ბუნებრივი და ხელოვნური, დამზადებული გამტარი ხვია და ხვია. თუ გსურთ მეტი გაიგოთ მაგნიტური ველის წარმოშობის შესახებ, გთავაზობთ წაიკითხოთ ჩვენი სტატია მაგნეტიზმი და დაუსვით ყველა თქვენი კითხვა.
შეხედეასევე:გაეცანით რამდენიმე აუცილებელ რჩევას ელექტროენერგიის დაზოგვის მიზნით
როგორც ითქვა, მაგნიტური ველის წარმოშობა არის მოძრაობა საქართველოსიტვირთებაელექტრო მოწყობილობები. როდესაც ელექტრული ველი იცვლება სივრცის გარკვეულ რეგიონში, ამ რხევას წარმოშობს მაგნიტური ველი, რომელიც ორიენტირებულია ელექტრული ველის პერპენდიკულარული მიმართულებით (90º). მაგნიტური ველის თვისებების უკეთ გასაგებად, ჩვენ გამოვიყენებთ თვისებას, რომელსაც ინდუქციური ხაზები უწოდებენ და მისი საშუალებით უკეთესად ვიზუალიზებთ მაგნიტური ველის ფორმას.
მაგნიტური ველის ხაზები
მაგნიტური ველის ხაზები ყოველთვის არის დახურულიაისინი არასდროსთუკიჯვარი, და რაც უფრო ახლოსაა ისინი, მით უფრო დიდია მაგნიტური ველის ძალა ამ რეგიონში. გარდა ამისა, რეგიონს, სადაც ინდუქციური ხაზები გამოდის მაგნიტებიდან, ეწოდება მაგნიტური ჩრდილოეთი, ხოლო რეგიონი, რომელშიც ეს ინდუქციური ხაზები იძირება, ცნობილია როგორც მაგნიტური სამხრეთი.
მაგნიტური მონოპოლები
მაგნიტური ველის კიდევ ერთი მახასიათებელი ეხება მაგნიტური მონოპოლების არარსებობა, ანუ ყველა მაგნიტურ ველს აქვს სამხრეთ პოლუსი და ჩრდილო პოლუსი, ელექტრული ველისგან განსხვავებით, რაც იძლევა დადებითი და უარყოფითი მუხტების არსებობას, მაგალითად.
როდესაც რაღაც ელექტრული მუხტი მოძრაობს მაგნიტური ველის რეგიონში, მაგნიტური ძალა, პერპენდიკულარულია მაგ მისი სიჩქარე და მაგნიტური ველის მიმართულება წარმოიქმნება და ქმნის ბრალდების ტრაექტორიაზე გადახრას ელექტრო მოწყობილობები. ეს ფენომენი ხშირად ხდება ბოძებიმაგნიტურიდედამიწიდან, რომლებსაც აქვთ უფრო დიდი მაგნიტური ველი და, ამრიგად, შეუძლიათ მზის ქარისაგან დამუხტული ნაწილაკების გადახრა, რის გამოც წარმოიქმნება პოლარული აურორა.
ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)
მაგნიტური ველის ფორმულა
მაგნიტური ველის გამოსათვლელად გამოყენებული ფორმულა დამოკიდებულია სხეულის ფორმაზე, რომელიც აწარმოებს მას. ყველაზე გავრცელებული შემთხვევებია ის, როდესაც გამოვთვლით სადენების, ბრუნვების და ხვიათა მაგნიტურ ველს. შეამოწმეთ მაგნიტური ველის გამოსათვლელად გამოყენებული ფორმულები:
გამტარ მავთულის მაგნიტური ველი
ელექტროენერგიის გადაკვეთა გამტარ მავთულის მიერ წარმოებული მაგნიტური ველის ინტენსივობის გამოსათვლელად, ჩვენ ვიყენებთ შემდეგ ფორმულას:
ბ - მაგნიტური ველი (T)
μ0 - ვაკუუმის მაგნიტური გამტარობა (4π.10-7 მ / ა)
მე - ელექტრო მიმდინარე (A)
დ - მანძილი ნაკერიდან ძაფამდე (მ)
ზემოთ მოცემული ფორმულა საშუალებას გვაძლევს გამოვთვალოთ მაგნიტური ველის სიმძლავრე, რომელსაც წარმოქმნის გამტარი მავთული, d მანძილზე მდებარე წერტილში, ამ მავთულის საფუძველზე.
წრიული მარყუჟით წარმოქმნილი მაგნიტური ველი
წრიული მარყუჟით წარმოქმნილი მაგნიტური ველი შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი ფორმულით:
რ - ბრუნვის რადიუსი (მ)
მაგნიტური ველი წარმოქმნილი ხვია
კოჭები წარმოიქმნება გამტარ ხვეულთა ნაკრებით. კოჭით წარმოებული მაგნიტური ველის გაანგარიშება ძალიან ჰგავს ბრუნვისთვის გაკეთებულს, ამ შემთხვევაში, განსხვავება რჩება მთელი რიცხვის n - ბრუნვების რაოდენობა, რომლებიც ქმნიან კოჭას:
არა - ბრუნვების რაოდენობა
დედამიწის მაგნიტური ველი
დედამიწის მაგნიტური ველი იწყებაროტაციადედამიწის ბირთვი, რაც პლანეტის ქერქისგან განსხვავებული სიჩქარით ხდება. დედამიწის ბირთვი იქმნება დიდი რაოდენობით ლითონებით, რომლებსაც აქვთ დიდი რაოდენობით ელექტრული მუხტები, სწორედ ამ მუხტების მოძრაობა წარმოშობს დედამიწის მაგნიტურ ველს.
მაგნიტური ველი ერთგვარ ფარად მუშაობს ატმოსფერული გაზებირომ არა ის დედამიწის ატმოსფერო მოიშორებს დიდი რაოდენობით ნაწილაკებს, რომლებიც გამოიყოფა მზე ყოველთვის.
დედამიწის მაგნიტური ველი თამაშობდა ა მნიშვნელოვანი როლი ნავიგაციებში, გამოყენებისას კომპასი როგორც ნავიგაციის მთავარი ინსტრუმენტი. გარდა ამისა, ბევრ ცხოველს შეუძლია მიგრირებადი გზების რეპროდუცირება დედამიწის მაგნიტური ველის ორიენტაციის გრძნობის უნარის წყალობით. თუ გსურთ ამ თემის შესახებ მეტი გაეცნოთ, წაიკითხეთ ჩვენი ტექსტი: დედამიწის მაგნიტური ველი.
მაგნიტური ველი და ელექტრული ველი
ელექტრო და მაგნიტური ველები დაკავშირებულია, როგორც ინგლისელმა ფიზიკოსმა და მათემატიკოსმა აჩვენა ჯეიმს კლერკ მაქსველი (1831-1879). 1864 წელს მაქსველმა გააერთიანა ელექტრული და მაგნიტური მოვლენები, აჩვენა, რომ სინათლე ტალღაა და ის წარმოიქმნება ელექტრო და მაგნიტური ველების რხევით.
მისი გათვლებით, მაქსველმა დაადგინა, რომ ელექტრული ველის ვარიაციამ წარმოშვა მაგნიტური ველი, ისევე როგორც მას შეეძლო დინამიური ელექტრული ველის წარმოება. მაქსველის დასკვნა იყო, რომ, ამ ვექტორულმა ველებმა წარმოშვა ელექტრომაგნიტური ტალღები, როგორიცაა ხილული სინათლე, რადიოტალღები, რენტგენი და ა.შ.
Წაიკითხე მეტი: მაგნეტიზაცია: როგორ ხდება მაგნიტი მასალა, რომელსაც არ აქვს მაგნიტური მახასიათებლები?
გადაჭრილი ვარჯიშები მაგნიტურ ველზე
(Კითხვა 1) ტყვიის მავთული ატარებს ელექტრულ დენს 0,5 ა განსაზღვრეთ მაგნიტური ველის სიმტკიცე ამ მავთულის მიერ, μT ერთეულებში (10)-6 T), იმ წერტილამდე, რომელიც ამ ძაფიდან 50 სმ არის დაშორებული.
მონაცემები: μ0 = 4π.10-7 ტ.მ / ა
ა) 20.0 μT
ბ) 0.2 μT
გ) 2.0 μT
დ) 4,0 მკტ
ე) 2.5 μT
შაბლონი: ასო ბ
რეზოლუცია: მოდით გამოვიყენოთ მავთულის მიერ წარმოებული მაგნიტური ველის ფორმულა, რომ გამოვთვალოთ რა არის კითხვა 1 – ში, აი როგორ:
გაანგარიშების შედეგად დავადგინეთ, რომ მავთულის მიერ წარმოებული მაგნიტური ველის სიმძლავრე შეესაბამება ალტერნატივა ბ.
(კითხვა 2) რადიუსის ბრუნვა 5 სმ ტოლია გადის 1.5 ა ელექტროენერგიით. განსაზღვრეთ ამ მარყუჟით წარმოებული მაგნიტური ველის სიმტკიცე.
მონაცემები: μ0 = 4π.10-7 T.m / A, გამოიყენეთ π = 3.
ა) 1.5.10-6 თ
ბ) 1.8.10-5 თ
გ) 2.0.10-4 თ
დ) 1.3.10-5 თ
ე) 1.8.10-8 თ
შაბლონი: ასო ბ
რეზოლუცია: სავარჯიშოს გადასაჭრელად საჭიროა რადიუსის საზომი ერთეულის მეტრებად გარდაქმნა (5 სმ = 0,05 მ), რომ გამოვიყენოთ მარყუჟით წარმოქმნილი მაგნიტური ველის ფორმულა:
კითხვა 3) 500 ბრუნვის ხვია 2.5 სმ რადიუსით ხორციელდება 0,5 ა ელექტროენერგიით. განსაზღვრეთ მაგნიტური ველის სიმტკიცე, mT ერთეულებში (10-3 T), წარმოებული ამ coil.
მონაცემები: μ0 = 4π.10-7 T.m / A, გამოყენება π = 3.
ა) 1.5 მტ
ბ) 2.0 მტ
გ) 6.0 მტ
დ) 5.0 მტ
ე) 3.0 მტ
შაბლონი: ასო დ
რეზოლუცია: სავარჯიშოს გადასაჭრელად, ჩვენ გამოვიყენებთ მაგნიტური ველის ფორმულას, რომელსაც წარმოქმნის ხვია, გაითვალისწინეთ:
სავარჯიშოს ბოლოს საჭირო იყო მძიმის პოზიციის გადატანა მანამ, სანამ შედეგი არ გამოითქვა სამეცნიერო აღნიშვნით.
მ.ე რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
ფიზიკის მასწავლებელი