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 fır-
lanma istiqaməti bu cərəyanın yaratdığı maqnit induksiyası vektorunun istiqamətini göstərəcəkdir
(1)
. Dairəvi cərəyanın da maqnit induksiyasının istiqamətini də
sağ yivli burğu qaydası ilə təyin
etmək olur: burğunun dəstəyini dairəvi cərəyan istiqamətində burduqda burğunun irəliləmə hə-
rəkətinin istiqaməti dairəvi cərəyanın daxilində maqnit sahəsinin induksiyasının istiqamətini gös-
tərəcəkdir
(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
perpendikulyar daxil olsun və uzadıl-
mış dörd barmaq cərəyanın istiqamə-
tində yönəlsin. Bu zaman 90° bucaq
qədər açılan baş barmaq cərəyanlı
naqilə təsir edən Amper qüvvəsinin
istiqamətini göstərir.
XIX əsrin əvvəllərində
Yerin
elektromaqnetizm nəzəriyyəsi-
nin banilərindən biri olan alman riyaziyyatçısı və fiziki Karl
Fridrix Qauss (1777–1855) “Qaus topu” adlandırılan elek-
tromaqnit topunun nəzəriyyəsini verir. Topun iş prinsipi cə-
rəyanlı sarğacla dəmir mərminin (sabit maqnitin) qarşılıqlı
təsirinə əsaslanır. Şəkildə Qauss topunun modeli və iş prin-
sipinin
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
35
• Məsələ 1. Cərəyanlı naqilə təsir edən qüvvənin
istiqaməti
necə
dəyişər
(b)
, əgər:
a) cərəyan mənbəyinin
qütbləri dəyişdirilərsə?
b) sabit maqnitin qütblərinin
yeri dəyişdirilərsə?
c) eyni zamanda həm cərəyan
mənbəyinin, həm də sabit
maqnitin qütbləri
dəyişdirilərsə?
Nəticənin
müzakirəsi:
Maqnit sahəsinin
cərəyanlı düz
naqilə təsir
qüvvəsinin
modulu nədən
asılıdır?
Bu qüvvənin
cərəyanlı naqilə
təsir istiqaməti
necə təyin edilir?
Danimarka alimi H.Ersted təcrübi olaraq cərəyanlı naqillə maqnit əqrəbinin
qarşılıqlı təsirini aşkar etdikdən sonra fransız fiziki A.Amper iki paralel cərəyanlı
naqilin sabit maqnitlər kimi qarşılıqlı təsirini aşkar etdi. Məlum oldu ki, eyni
istiqamətdə cərəyan keçən iki paralel naqil arasında cazibə xarakterli, əks istiqamətli
cərəyanlı naqillər arasında isə itələmə xarakterli maqnit qarşılıqlı təsiri baş verir.
Elektrik cərəyanı yüklü zərrəciklərin nizamlı hərəkəti olduğuna görə maqnit qar-
şılıqlı təsiri də hərəkətdə olan yüklü zərrəciklərin fəzada yaratdıqları maqnit sahə-
lərinin qarşılıqlı təsiridir.
Maqnit sahəsinə gətirilən istənilən cərəyanlı naqilə (
sınaq cərəyanı) sahə tərəfindən
müəyyən qüvvə təsir edir.
Amper qüvvəsi adlanan bu qüvvənin modulu naqildəki cərəyan
şiddəti, maqnit induksiyası vektorunun modulu, naqilin uzunluğu və cərəyanın istiqaməti
ilə maqnit induksiya vektoru arasında qalan bucağın sinusu hasilinə bərabərdir:
=
.
Məlumdur ki, Amper qüvvəsinin istiqaməti
sol əl qaydası ilə təyin olunur.
Əgər sınaq cərəyanı sahənin induksiya vektoruna perpendikulyar olarsa (sin90° = 1),
bu cərəyana təsir edən Amper qüvvəsi maksimal qiymət alır:
=
.
Bu düsturdan maqnit sahəsinin qüvvə xarakteristikası olan maqnit sahə induksi-
yasının fiziki mənasını aşağıdakı kimi ifadə etmək olar.
Maqnit sahəsinin induksiyası vektorial kəmiyyətdir, onun modulu maqnit sahəsinə
gətirilən sınaq cərəyan elementinə (
∙
) təsir göstərən maksimal qüvvəni xarakterizə edir:
=
.
Maqnit induksiyası vektorunun istiqaməti olaraq maqnit sahə-
sində sərbəst dönə bilən maqnit əqrəbinin şimal qütbünün
yönəldiyi istiqamət götürülür
(c)
.
Maqnit induksiyasının BS-də vahidi tesladır (1 Tl):
=
= 1
∙
= 1 .
ARAŞDIRMA
1
Maqnit sahəsinin cərəyanlı düz naqilə təsiri
(c)
(b)
S
N
LAYİHƏ
36
1 Tesla – elə bircins maqnit sahəsinin induksiyasıdır ki, bu sahə maqnit induk-
siya xətlərinə perpendikulyar yerləşən 1 m uzunluqlu naqildən şiddəti 1 A olan cə-
rəyan keçdikdə ona 1 N qüvvə ilə təsir etsin.
Hər bir nöqtəsində -nin qiymət və istiqaməti eyni olan sahə bircins maqnit
sahəsi adlanır.
Maqnit sahəsi üçün
superpozisiya prinsipi ödənilir:
əgər maqnit sahəsini bir neçə
cərəyanlı naqil yaradırsa, yekun sahənin induksiya vektoru ayrı-ayrı cərəyanlı na-
qillərin yaratdığı maqnit sahələrinin induksiya vektorlarının həndəsi cəminə bəra-
bərdir:
=
+
+ ⋯ +
.
Maqnit sahəsini əyani təsvir etmək üçün onu
maq-
nit induksiya xətləri ilə təsvir edirlər
(d)
:
Maqnit sahəsinin induksiya xətləri – hər bir nöq-
təsinə çəkilən toxunan həmin nöqtədə maqnit induk-
siya vektoru ilə üst-üstə düşən xətlərdir.
Maqnit sahənin induksiya xətləri qapalıdır, onların
başlanğıcı və sonu yoxdur.
Qüvvə xətləri qapalı olan sahəyə burulğanlı sahə
deyilir.
Amper qüvvəsinin elektrik ölçü cihazlarına tət-
biqləri. Məlumdur ki, elektrik ölçü cihazlarının –
ampermetr, voltmetr və vattmetrin müxtəlif sistemləri mövcuddur. Bunlar
maqnitoelek-
trik, elektromaqnit və
elektrodinamik sistemlərdir. Həmin sistemlərin hamısının iş
prinsipi maqnit sahəsinin cərəyanlı naqilə təsirinə əsaslanır.
Maqnitoelektrik sistemli cihazın iş prinsipi ölçülən cərəyanın keçirici çərçivədən
keçməsi nəticəsində onun yaratdığı maqnit sahəsi ilə sabit maqnitin qarşılıqlı təsirinə
əsaslanır
(e)
.
Elektromaqnit sistemli cihazın iş prinsipi ölçülən cərəyanın sarğacdan keçməsi
nəticəsində onun yaratdığı maqnit sahəsinin bu sahədə yerləşən polad içliklə qarşılıqlı
təsirinə əsaslanır
(f)
.
Elektrodinamik sistemli cihazın iş prinsipi ölçülən cərəyanın tərpənməz sarğac və
onun içərisində fırlana bilən sarğacdan keçdikdə onların yaratdıqları maqnit sahə-
lərinin qarşılıqlı təsirinə əsaslanır
(g)
.
(d)
(f)
(g)
(e)
Fırlana bilən
sarğac
Tərpənməz
sarğac
LAYİHƏ