egp-3.3· Fəsil 3: Elektrodinamika· ~14 dəq

Maqnit sahəsi və elektromaqnit induksiya

Amper və Lorens qüvvələri, maqnit seli və elektromaqnit induksiya qanunu

Maqnit sahəsi cərəyanlı naqilə və hərəkət edən yüklü hissəciyə qüvvə ilə təsir edir. Cərəyanlı naqilə təsir edən Amper qüvvəsi F=B⋅I⋅l⋅sin⁡αF = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha, ayrıca hərəkət edən yükə təsir edən Lorens qüvvəsi isə F=q⋅v⋅B⋅sin⁡αF = q \cdot v \cdot B \cdot \sin\alpha düsturu ilə tapılır (α\alpha sürətlə induksiya arasındakı bucaqdır). Maqnit sahəsinə perpendikulyar daxil olan yüklü hissəcik r=mvqBr = \frac{mv}{qB} radiuslu çevrə üzrə hərəkət edir. Səth boyunca maqnit seli Φ=B⋅S⋅cos⁡α\Phi = B \cdot S \cdot \cos\alpha-dır. Sel zamanla dəyişdikdə dövrədə elektromaqnit induksiya hadisəsi baş verir və induksiya EHQ-si ε=−ΔΦΔt\varepsilon = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}, maqnit sahəsində vv sürəti ilə hərəkət edən ll uzunluqlu naqildə isə ε=B⋅l⋅v\varepsilon = B \cdot l \cdot v düsturu ilə hesablanır.

📌Nümunə

Məsələn: B=0,5B = 0{,}5 Tl sahədə I=4I = 4 A cərəyanlı l=2l = 2 m naqil sahəyə perpendikulyar yerləşir (sin⁡α=1\sin\alpha = 1). Onda F=B⋅I⋅l⋅sin⁡α=0,5⋅4⋅2⋅1=4F = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha = 0{,}5 \cdot 4 \cdot 2 \cdot 1 = 4 N alınır.

Əsas terminlər

Maqnit induksiyası (BB) — Maqnit sahəsinin gücünü xarakterizə edən kəmiyyət; vahidi Tl (tesla).
Amper qüvvəsi — Maqnit sahəsinin cərəyanlı naqilə təsir etdiyi qüvvə: F=B⋅I⋅l⋅sin⁡αF = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha.
Lorens qüvvəsi — Maqnit sahəsində hərəkət edən yüklü hissəciyə təsir edən qüvvə: F=q⋅v⋅B⋅sin⁡αF = q \cdot v \cdot B \cdot \sin\alpha.
Maqnit seli (Φ\Phi) — Səthdən keçən maqnit induksiyası xətlərinin sayı: Φ=B⋅S⋅cos⁡α\Phi = B \cdot S \cdot \cos\alpha; vahidi Vb (veber).
Elektromaqnit induksiya — Maqnit seli zamanla dəyişdikdə dövrədə EHQ yaranması hadisəsi: ε=−ΔΦΔt\varepsilon = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}.
İnduksiya EHQ-si (ε\varepsilon) — Sel dəyişəndə dövrədə yaranan hərəkətverici qüvvə; hərəkət edən naqildə ε=B⋅l⋅v\varepsilon = B \cdot l \cdot v.
Əsas kəmiyyətlər və düsturlar
KəmiyyətDüsturVahid
Amper qüvvəsiF=B⋅I⋅l⋅sin⁡αF = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alphaN
Lorens qüvvəsiF=q⋅v⋅B⋅sin⁡αF = q \cdot v \cdot B \cdot \sin\alphaN
Maqnit seliΦ=B⋅S⋅cos⁡α\Phi = B \cdot S \cdot \cos\alphaVb
İnduksiya EHQ-siε=−ΔΦΔt\varepsilon = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}V
Hərəkət edən naqildə EHQε=B⋅l⋅v\varepsilon = B \cdot l \cdot vV
Hissəciyin radiusur=mvqBr = \frac{mv}{qB}m

Maqnit sahəsi və elektromaqnit induksiyanın əsas düsturları.

Bucağın qüvvəyə təsiri
Bucaq α\alphasin⁡α\sin\alphaAmper/Lorens qüvvəsi
0∘0^\circ0F=0F = 0 (qüvvə yaranmır)
30∘30^\circ0,50{,}5yarımqiymət
90∘90^\circ1maksimal (perpendikulyar)

Naqil və ya yük sahəyə paralel olduqda (α=0∘\alpha = 0^\circ) qüvvə sıfırdır.

✎Amper qüvvəsi (perpendikulyar naqil)
  1. 1Verilənlər: B=0,5B = 0{,}5 Tl, I=4I = 4 A, l=2l = 2 m, sin⁡α=1\sin\alpha = 1.
  2. 2Düstur: F=B⋅I⋅l⋅sin⁡αF = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha.
  3. 3Yerinə yazaq: F=0,5⋅4⋅2⋅1F = 0{,}5 \cdot 4 \cdot 2 \cdot 1.
  4. 4Nəticə: F=4F = 4 N.
✎Hərəkət edən naqildə cərəyan
  1. 1Verilənlər: B=0,4B = 0{,}4 Tl, l=0,5l = 0{,}5 m, v=10 m/sv = 10\,\text{m/s}, R=2R = 2 Om.
  2. 2EHQ: ε=B⋅l⋅v=0,4⋅0,5⋅10=2\varepsilon = B \cdot l \cdot v = 0{,}4 \cdot 0{,}5 \cdot 10 = 2 V.
  3. 3Cərəyan: I=εR=22I = \frac{\varepsilon}{R} = \frac{2}{2}.
  4. 4Nəticə: I=1I = 1 A.
⚠️Diqqət

α\alpha — naqil/sürətlə sahə arasındakı bucaqdır, sel düsturunda isə BB ilə səthin NORMALI arasındakı bucaqdır. Qarışdırma.

🚫Tez-tez səhv

F=B⋅I⋅lF = B \cdot I \cdot l hesablayanda l=0,5l = 0{,}5 m vurmağı unutmayın: 3⋅2⋅0,5=33 \cdot 2 \cdot 0{,}5 = 3 N, 3⋅2=63 \cdot 2 = 6 N deyil.

🚫Tez-tez səhv

ΔΦΔt\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}-də onluq vergülə diqqət: 0,3⋅0,5⋅4=0,60{,}3 \cdot 0{,}5 \cdot 4 = 0{,}6 V; B=0,3B = 0{,}3 Tl-i 3 kimi götürmək nəticəni 10 dəfə böyüdür.

💡Qeyd

Üfüqi naqilin çəkisini tarazlamaq üçün Amper qüvvəsi çəkiyə bərabər olmalıdır: B⋅I⋅l=m⋅gB \cdot I \cdot l = m \cdot g, buradan I=m⋅gB⋅lI = \frac{m \cdot g}{B \cdot l}.

💡Qeyd

r=mvqBr = \frac{mv}{qB}-də BB məxrəcdədir: BB artdıqca radius azalır (tərs mütənasib), sürət artdıqca radius artır (düz mütənasib).

Qaydalar

  1. 1Amper qüvvəsi: F=B⋅I⋅l⋅sin⁡αF = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha (α\alpha — cərəyanla sahə arasındakı bucaq).
  2. 2Lorens qüvvəsi: F=q⋅v⋅B⋅sin⁡αF = q \cdot v \cdot B \cdot \sin\alpha (α\alpha — sürətlə sahə arasındakı bucaq).
  3. 3Maqnit seli: Φ=B⋅S⋅cos⁡α\Phi = B \cdot S \cdot \cos\alpha (vahidi Vb — veber, 1 Vb=1 Tl⋅m21\,\text{Vb} = 1\,\text{Tl}\cdot\text{m}^2).
  4. 4Elektromaqnit induksiya: ε=−ΔΦΔt\varepsilon = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}; hərəkət edən naqildə ε=B⋅l⋅v\varepsilon = B \cdot l \cdot v.
  5. 5Yüklü hissəciyin radiusu: r=mvqBr = \frac{mv}{qB}; sin⁡α\sin\alpha: sin⁡90∘=1\sin 90^\circ = 1, sin⁡30∘=0,5\sin 30^\circ = 0{,}5, sin⁡0∘=0\sin 0^\circ = 0.

Məşq

15 asan · 15 orta · 15 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir

AsanOrtaÇətinQarışıq