32
Maqnit sahəsi – verilən hesablama sisteminə nəzərən maqnit sahəsinin induk-
siyası sıfırdan fərqli (
??????⃗
0
), elektrik sahəsinin intensivliyi isə sıfır olan (??????⃗ = 0
)
elektromaqnit sahəsidir.
Maqnit sahəsində hərəkət edən yüklü zərrəciyə Lorens qüvvəsi təsir edir:
?????? = ????????????
????????????????????????. (1)
Lorens qüvvəsinin istiqaməti zərrəciyin hərəkət sürətinə perpendikulyar olduğun-
dan (
??????⃗
⃗) bu qüvvə iş görmür: A = 0.
Bu səbəbdən Lorens qüvvəsi nə zərrəciyin
sürətini və impulsunun modulunu, nə də kinetik enerjisini dəyişə bilmir.
O yalnız
zərrəciyin hərəkət istiqamətini dəyişir. Zamana görə dəyişməyən bircins maqnit
sahəsində yüklü zərrəciyin hərəkət tənliyi (
≪ ?????? şərti ilə) Nyutonun II qanununa
əsasən belə yazılır:
???????????? = |??????|??????
????????????????????????. (2)
Zərrəcik maqnit qüvvə xətlərinə perpendikulyar istiqamətdə (
⃗
??????⃗ ) sahəyə daxil ol-
duqda ona maksimal Lorens qüvvəsi təsir edir (
?????????????????? 90° = 1):
??????
= |??????|??????
.
Bu halda zərrəciyin hərəkət tənliyi:
???????????? = |??????|??????
. (3)
Lorens qüvvəsi zərrəciyə mərkəzəqaçma təcili verərək
(
??????⃗
⃗ olduğundan) onu radiusu R olan çevrə üzrə hərə-
kət etdirir
(b)
:
?????? =
??????
.
Beləliklə, zərrəciyin hərəkət tənliyi üçün alarıq:
??????
??????
= |??????|??????
. (4)
(4)-dən zərrəciyin dövr etdiyi çevrənin radiusunun asılı olduğu kəmiyyətləri müəy-
yən etmək olar:
?????? =
??????
|??????|??????
=
??????
|??????|??????
=
2????????????
|??????|??????
. (5)
Burada
?????? və ?????? − uyğun olaraq zərrəciyin impulsunun modulu və kinetik enerjisidir.
Maqnit sahəsində yüklü zərrəciyin “cızdığı” çevrənin radiusu onun hərəkət sür-
ətinin (impulsunun) modulu ilə düz, maqnit induksiya vektorunun modulu ilə tərs
mütənasibdir.
Zərrəciyin çevrə üzrə dövretmə periodu isə onun kütləsindən, yükünün miqdarın-
dan və maqnit sahə induksiyasının modulundan asılıdır:
?????? =
2????????????
=
2????????????
|??????|??????
. (6)
(b)
LAYİHƏ
33
Yükün işarəsini təyin edin
Məsələ 2.
Yüklü zərrəcik müəyyən sürətlə induksiya vektoruna
perpendikulyar istiqamətdə bircins maqnit sahəsinə
daxil olur (induksiya vektoru şəkil müstəvisindən mü-
şahidəçiyə perpendikulyardır). Maqnit induksiyasının
modulu 4 Tl-dır. Zərrəcik maqnit sahəsinin təsiri ilə
radiusu 0,5 m olan çevrə üzrə saat əqrəbi hərəkətinin
əksi istiqamətində dövr etməyə başlayır. Zərrəcik bir
tam dövrə 0,01 san vaxt sərf edərsə, onun:
a) yükünün işarəsini təyin edin;
b) xüsusi yükünü (zərrəciyin yükünün kütləsinə
nisbəti) təyin edin.
Nəticənin müzakirəsi:
Lorens qüvvəsinin
təsiri
ilə çevrə üzrə
dövr edən zərrəciyin
yükünün işarəsini
necə təyin etmək olar?
Zərrəciyin xüsusi
yükünü hansı düsturdan
təyin etmək olar?
Zərrəciyin kütləsini təyin etmək məqsədi ilə istifa-
də olunan cihaz “Kütlə spektroqrafı” adlanır. Onun
iş prinsipi belədir: cihazın vakuum kamerası bir-
cins maqnit sahəsində yerləşdirilir (onun induksiya
vektoru şəkil müstəvisindən perpendikulyardır).
Elektrik sahəsi ilə sürətləndirilən yüklü zərrəcik
maqnit sahəsində qövs cızaraq fotolövhə üzərində
iz qoyur
(c)
. İzə görə qövsün radiusu ölçülür. Bu
isə yükü məlum olan zərrəciyin kütləsini dəqiqliklə
hesablamağa imkan verir.
Radius və zərrəciyin yükünün miqdarı məlumdursa, onun kütləsi necə təyin edilir?
Suallar
Bilirəm
zəif
orta
yaxşı
Verilən təsvirlərə əsasən məsələlər qurun və onları həll edin.
• NƏ ÖYRƏNDİNİZ?
“Lorens qüvvəsi” anlayışının xəritəsini qurun.
ARAŞDIRMA
2
TƏTBİQETMƏ
HƏYATLA ƏLAQƏLƏNDİRİN
ÖZÜNÜZÜ QİYMƏTLƏNDİRİN
(c)
Sürətləndirici
gərginlik yaradan
element
Nasos
Zərrəcikləri
işıqlandıran mənbə
??????⃗
??????⃗
??????⃗
??????⃗
??????⃗
⃗
⃗
??????⃗
??????⃗
??????⃗
??????
??????
??????
??????
??????
??????
??????
LAYİHƏ
34
1.7. MAQNİT SAHƏSİNİN CƏRƏYANLI NAQİLƏ TƏSİRİ. AMPER QÜVVƏSİ
Cərəyanın yaratdığı maqnit sahəsinin induksiya vektorunun istiqamətini
sağ yivli burğu qaydası ilə təyin etmək əlverişlidir: burğunun irəliləmə
hərəkəti naqildəki cərəyan istiqamətində olarsa, onun dəstəyinin fırlanma
istiqaməti bu cərəyanın yaratdığı maqnit induksiyası vektorunun istiqamətini göstərəcəkdir
(1)
. Dairəvi
cərəyanın da maqnit induksiyasının istiqamətini
sağ yivli burğu qaydası ilə təyin etmək olur: burğunun
dəstəyini dairəvi cərəyan istiqamətində burduqda burğunun irəliləmə hərəkətinin istiqaməti dairəvi
cərəyanın daxilində maqnit sahəsinin induksiyasının istiqamətini göstərəcəkdir
(2)
.
Cərəyanlı naqil bircins maqnit sahə-
sində yerləşərsə, ona təsir edən Amper
qüvvəsinin modulu cərəyan şiddəti,
maqnit induksiyasının modulu, naqilin
uzunluğu və cərəyanın istiqaməti ilə
maqnit induksiya vektoru arasındakı
bucağın sinusu hasilinə bərabərdir:
?????? = ??????????????????????????????????????????.
Amper qüvvəsinin istiqaməti sol əl
qaydası ilə təyin edilir: sol əli maqnit
sahəsində elə yerləşdirmək lazımdır
ki, maqnit induksiya xətləri ovuca per-
pendikulyar daxil olsun və uzadılmış
dörd barmaq cərəyanın istiqamətində
yönəlsin. Bu zaman 90° bucaq qədər
açılan baş barmaq cərəyanlı naqilə
təsir edən Amper qüvvəsinin istiqamə-
tini göstərir.
XIX əsrin əvvəllərində
Yerin
elektromaqnetizm nəzəriyyəsinin
banilərindən biri olan alman riyaziyyatçısı
və fiziki Karl Fridrix
Qauss (1777–1855) “Qauss topu” adlandırılan elektromaqnit
topunun nəzəriyyəsini verir. Topun iş prinsipi cərəyanlı sarğacla
dəmir mərminin (sabit maqnitin) qarşılıqlı təsirinə əsaslanır.
Şəkildə Qauss topunun modeli və iş prinsipinin sxemi təsvir
edilmişdir
(a)
.
Qauss topunun iş
prinsipi hansı
fiziki hadisəyə
əsaslanır?
Onu
şərh edə
bilərsinizmi?
• KEÇDİKLƏRİNİZİ XATIRLAYIN •
Fizika – 9
??????⃗
(1)
(2)
??????
Mərmi
Cərəyan mənbəyinə
Sarğaclar
(a)
Maqnit sahəsi
Cərəyan mənbəyinə
LAYİHƏ