g9f-2.2· Fəsil 2: Maqnit sahəsi· ~13 dəq

Amper qüvvəsi və Lorens qüvvəsi

Maqnit sahəsinin cərəyana və hərəkətdə olan yükə təsiri

Maqnit sahəsi içində yerlaşmiş cərəyanlı naqilə qüvvə təsir edir — buna Amper qüvvəsi deyilir və F=B⋅I⋅l⋅sin⁡αF = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha düsturu ilə tapılır, burada α\alpha maqnit induksiyasi ilə cərəyanın istiqaməti arasındakı bucaqdır. Qüvvənin istiqaməti sol əl qaydası ilə müəyyən edilir. α=90∘\alpha = 90^\circ olduqda sin⁡α=1\sin\alpha = 1 və qüvvə maksimumdur. Maqnit sahəsi həm də hərəkətdə olan yüklü zərrəciyə təsir edir — buna Lorens qüvvəsi deyilir: F=q⋅v⋅B⋅sin⁡αF = q \cdot v \cdot B \cdot \sin\alpha, burada α\alpha sürət ilə BB arasındakı bucaqdır.

📌Nümunə

Məsələn: B=0,5B = 0{,}5 T, I=2I = 2 A, l=0,4l = 0{,}4 m, α=90∘\alpha = 90^\circ olduqda F=0,5⋅2⋅0,4=0,4F = 0{,}5 \cdot 2 \cdot 0{,}4 = 0{,}4 N. Lorens qüvvəsi üçün q=2⋅10−6q = 2 \cdot 10^{-6} Kl, v=105v = 10^5 m/s, B=0,2B = 0{,}2 T, α=90∘\alpha = 90^\circ olduqda F=2⋅10−6⋅105⋅0,2=4⋅10−2F = 2 \cdot 10^{-6} \cdot 10^5 \cdot 0{,}2 = 4 \cdot 10^{-2} N =0,04= 0{,}04 N.

Qrafiklər

Amper qüvvəsi F = B·I·L: qüvvə həm cərəyana, həm də maqnit sahəsinə perpendikulyardır
Amper qüvvəsi F = B·I·L: qüvvə həm cərəyana, həm də maqnit sahəsinə perpendikulyardır

Əsas terminlər

Amper qüvvəsi — Maqnit sahəsinde yerləşmiş cərəyanlı naqilə təsir edən qüvvə; F=B⋅I⋅l⋅sin⁡αF = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha.
Lorens qüvvəsi — Maqnit sahəsinde hərəkətdə olan yüklü zərrəciyə təsir edən qüvvə; F=q⋅v⋅B⋅sin⁡αF = q \cdot v \cdot B \cdot \sin\alpha.
Maqnit induksiyası (BB) — Maqnit sahəsini xarakterizə edən kəmiyyət; vahidi Tl (Tesla).
Bucaq α\alpha — Maqnit induksiyası BB ilə cərəyanın (və ya sürətin) istiqaməti arasındakı bucaq.
Sol əl qaydası — Cərəyanlı naqilə təsir edən Amper qüvvəsinin istiqamətini təyin edən qayda.
Elektrik mühərriki — Cərəyanlı naqilin maqnit sahəsinde fırlanmasına — Amper qüvvəsinə — əsaslanan cihaz.
Amper və Lorens qüvvələrinin müqayisəsi
ƏlamətAmper qüvvəsiLorens qüvvəsi
DüsturF=B⋅I⋅l⋅sin⁡αF = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alphaF=q⋅v⋅B⋅sin⁡αF = q \cdot v \cdot B \cdot \sin\alpha
Təsir obyektiCərəyanlı naqilHərəkətdə olan yüklü zərrəcik
α\alpha bucağıBB ilə cərəyan arasındaBB ilə sürət arasında
Maksimumα=90∘\alpha = 90^\circ (sin⁡α=1\sin\alpha = 1)α=90∘\alpha = 90^\circ (sin⁡α=1\sin\alpha = 1)
Sıfır halıα=0∘\alpha = 0^\circ (sahəyə paralel)α=0∘\alpha = 0^\circ (sahəyə paralel)

Hər iki qüvvə maqnit sahəsinin təsiridir; α=90∘\alpha = 90^\circ olduqda maksimaldır.

Düsturdakı kəmiyyətlər və vahidləri
KəmiyyətİşarəVahid
Maqnit induksiyasıBBTl
Cərəyan şiddətiIIA
Naqilin uzunluğullm
YükqqKl
Sürətvvm/s
QüvvəFFN

Amper və Lorens qüvvələri düsturlarında istifadə olunan SI vahidləri.

✎Amper qüvvəsi (F=B⋅I⋅l⋅sin⁡αF = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha)
  1. 1Verilənlər: B=2B = 2 T, I=3I = 3 A, l=0,5l = 0{,}5 m, α=90∘\alpha = 90^\circ.
  2. 2Düstur: F=B⋅I⋅l⋅sin⁡αF = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha, sin⁡90∘=1\sin 90^\circ = 1.
  3. 3Yerinə yazırıq: F=2⋅3⋅0,5⋅1F = 2 \cdot 3 \cdot 0{,}5 \cdot 1.
  4. 4Nəticə: F=3F = 3 N.
✎Lorens qüvvəsi (F=q⋅v⋅B⋅sin⁡αF = q \cdot v \cdot B \cdot \sin\alpha)
  1. 1Verilənlər: q=5⋅10−6q = 5 \cdot 10^{-6} Kl, v=2⋅106v = 2 \cdot 10^6 m/s, B=0,1B = 0{,}1 T, α=90∘\alpha = 90^\circ.
  2. 2Düstur: F=q⋅v⋅B⋅sin⁡αF = q \cdot v \cdot B \cdot \sin\alpha, sin⁡90∘=1\sin 90^\circ = 1.
  3. 3Yerinə yazırıq: F=5⋅10−6⋅2⋅106⋅0,1F = 5 \cdot 10^{-6} \cdot 2 \cdot 10^6 \cdot 0{,}1.
  4. 4Nəticə: F=10⋅0,1=1F = 10 \cdot 0{,}1 = 1 N.
⚠️Diqqət

α=0∘\alpha = 0^\circ olduqda (naqil və ya sürət sahəyə paralel) sin⁡α=0\sin\alpha = 0, ona görə qüvvə sıfırdır; maksimum isə α=90∘\alpha = 90^\circ-də olur.

🚫Tez-tez səhv

α=30∘\alpha = 30^\circ olan məsələdə sin⁡30∘=0,5\sin 30^\circ = 0{,}5 vuruğunu unutmayın; əks halda qüvvə iki dəfə böyük (səhv) alınır.

🚫Tez-tez səhv

F=B⋅I⋅l⋅sin⁡αF = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha xəttidir, kvadratik deyil: II 2 dəfə artarsa qüvvə 4 deyil, 2 dəfə artar.

💡Qeyd

Amper qüvvəsi cərəyanlı naqilə (F=B⋅I⋅l⋅sin⁡αF = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha), Lorens qüvvəsi isə hərəkətdə olan yüklü zərrəciyə (F=q⋅v⋅B⋅sin⁡αF = q \cdot v \cdot B \cdot \sin\alpha) təsir edir — qarışdırmayın.

⚠️Diqqət

Lorens qüvvəsinde v=0v = 0 və ya q=0q = 0 olduqda qüvvə yaranmır; zərrəcik həm yüklü, həm də hərəkətdə olmalıdır.

Qaydalar

  1. 1Amper qüvvəsi: F=B⋅I⋅l⋅sin⁡αF = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha; istiqaməti sol əl qaydası ilə tapılır.
  2. 2Lorens qüvvəsi: F=q⋅v⋅B⋅sin⁡αF = q \cdot v \cdot B \cdot \sin\alpha (hərəkətdə olan yüklü zərrəcik üçün).
  3. 3α\alpha — BB ilə cərəyan (və ya sürət) arasındakı bucaqdır; α=90∘\alpha = 90^\circ olduqda sin⁡α=1\sin\alpha = 1.
  4. 4α=0∘\alpha = 0^\circ olduqda (BB cərəyana/sürətə paralel) qüvvə sıfırdır.

Məşq

15 asan · 15 orta · 15 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir

AsanOrtaÇətinQarışıq