വിദ്യാഭ്യാസ, ശാസ്ത്ര മന്ത്രാലയം

റഷ്യൻ ഫെഡറേഷൻ

ഫെഡറൽ സ്റ്റേറ്റ് ബജറ്റ് വിദ്യാഭ്യാസ സ്ഥാപനം ഓഫ് ഹയർ പ്രൊഫഷണൽ എഡ്യൂക്കേഷൻ

"കുർഗാൻ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി"

അബ്സ്ട്രാക്റ്റ്

"ഭൗതികശാസ്ത്രം" എന്ന വിഷയത്തിൽ: "ലോറൻസ് ശക്തിയുടെ പ്രയോഗം"

പൂർത്തിയാക്കിയത്: T-10915 ഗ്രൂപ്പിലെ വിദ്യാർത്ഥി ലോഗുനോവ എം.വി.

ടീച്ചർ വോറോണ്ട്സോവ് ബി.എസ്.

കുർഗാൻ 2016

ആമുഖം 3

1. ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്സിൻ്റെ ഉപയോഗം 4

1.1 ഇലക്ട്രോൺ ബീം ഉപകരണങ്ങൾ 4

1.2 മാസ് സ്പെക്ട്രോമെട്രി 5

1.3 MHD ജനറേറ്റർ 7

1.4 സൈക്ലോട്രോൺ 8

ഉപസംഹാരം 10

റഫറൻസുകൾ 11

ആമുഖം

ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്സ്- വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം, ക്ലാസിക്കൽ (നോൺ-ക്വാണ്ടം) ഇലക്ട്രോഡൈനാമിക്സ് അനുസരിച്ച്, ഒരു പോയിൻ്റ് ചാർജ്ജ് കണികയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തി. ചിലപ്പോൾ ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയെ വേഗതയിൽ ചലിക്കുന്ന വസ്തുവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലം എന്ന് വിളിക്കുന്നു υ ഈടാക്കുക qകാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ വശത്ത് നിന്ന് മാത്രം, പലപ്പോഴും പൂർണ്ണ ശക്തിയിൽ - പൊതുവെ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലത്തിൻ്റെ വശത്ത് നിന്ന്, മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, വൈദ്യുതത്തിൻ്റെ വശത്ത് നിന്ന് ഇകാന്തികവും ബിവയലുകൾ.

ഇൻ്റർനാഷണൽ സിസ്റ്റം ഓഫ് യൂണിറ്റുകളിൽ (SI) ഇത് പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത്:

എഫ്എൽ = q υ ബിപാപം α

1892-ൽ ഈ ശക്തിയുടെ ഒരു പദപ്രയോഗം ഉരുത്തിരിഞ്ഞ ഡച്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഹെൻഡ്രിക് ലോറൻസിൻ്റെ പേരിലാണ് ഇതിന് പേര് നൽകിയിരിക്കുന്നത്. ലോറൻസിന് മൂന്ന് വർഷം മുമ്പ്, ശരിയായ പദപ്രയോഗം O. ഹെവിസൈഡ് കണ്ടെത്തി.

ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ മാക്രോസ്‌കോപ്പിക് പ്രകടനമാണ് ആമ്പിയർ ശക്തി.

1. ലോറൻസ് ഫോഴ്സ് ഉപയോഗിച്ച്

ചലിക്കുന്ന ചാർജുള്ള കണങ്ങളിൽ കാന്തികക്ഷേത്രം ചെലുത്തുന്ന പ്രഭാവം സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ വളരെ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.

ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്സിൻ്റെ പ്രധാന പ്രയോഗം (കൂടുതൽ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, അതിൻ്റെ പ്രത്യേക കേസ് - ആമ്പിയർ ഫോഴ്സ്) ഇലക്ട്രിക്കൽ മെഷീനുകൾ (ഇലക്ട്രിക് മോട്ടോറുകളും ജനറേറ്ററുകളും) ആണ്. ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങളെ (ഇലക്ട്രോണുകളും ചിലപ്പോൾ അയോണുകളും) സ്വാധീനിക്കാൻ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളിൽ ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്‌സ് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, ടെലിവിഷനിൽ കാഥോഡ് റേ ട്യൂബുകൾ, വി മാസ് സ്പെക്ട്രോമെട്രിഒപ്പം MHD ജനറേറ്ററുകൾ.

കൂടാതെ, നിയന്ത്രിത തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനം നടത്തുന്നതിനായി നിലവിൽ സൃഷ്ടിച്ച പരീക്ഷണാത്മക ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകളിൽ, പ്ലാസ്മയിലെ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനം പ്രവർത്തിക്കുന്ന അറയുടെ മതിലുകളിൽ തൊടാത്ത ഒരു ചരടിലേക്ക് വളച്ചൊടിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലെ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങളുടെ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ചലനവും കണികാ വേഗതയിൽ നിന്നുള്ള അത്തരം ചലനത്തിൻ്റെ കാലഘട്ടത്തിൻ്റെ സ്വാതന്ത്ര്യവും ചാർജ്ജ് കണങ്ങളുടെ ചാക്രിക ആക്സിലറേറ്ററുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു - സൈക്ലോട്രോണുകൾ.

1. 1. ഇലക്ട്രോൺ ബീം ഉപകരണങ്ങൾ

ഇലക്ട്രോൺ ബീം ഉപകരണങ്ങൾ (ഇബിഡികൾ) ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഒഴുക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു തരം വാക്വം ഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണമാണ്, അവ ഒരൊറ്റ ബീം അല്ലെങ്കിൽ ബീം ബീം രൂപത്തിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, അവ ബഹിരാകാശത്ത് തീവ്രതയിലും (നിലവിലും) സ്ഥാനത്തിലും നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുകയും സംവദിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉപകരണത്തിൻ്റെ ഒരു നിശ്ചലമായ സ്പേഷ്യൽ ടാർഗെറ്റ് (സ്ക്രീൻ). ഒപ്റ്റിക്കൽ വിവരങ്ങളെ വൈദ്യുത സിഗ്നലുകളാക്കി മാറ്റുന്നതും വൈദ്യുത സിഗ്നലിനെ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലാക്കി വിപരീത പരിവർത്തനവുമാണ് ELP-യുടെ പ്രയോഗത്തിൻ്റെ പ്രധാന വ്യാപ്തി - ഉദാഹരണത്തിന്, ദൃശ്യമായ ഒരു ടെലിവിഷൻ ചിത്രത്തിലേക്ക്.

കാഥോഡ്-റേ ഉപകരണങ്ങളുടെ ക്ലാസിൽ എക്സ്-റേ ട്യൂബുകൾ, ഫോട്ടോസെല്ലുകൾ, ഫോട്ടോമൾട്ടിപ്ലയറുകൾ, ഗ്യാസ് ഡിസ്ചാർജ് ഉപകരണങ്ങൾ (ഡികാട്രോണുകൾ), ഇലക്ട്രോൺ ട്യൂബുകൾ സ്വീകരിക്കുന്നതും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതും (ബീം ടെട്രോഡുകൾ, ഇലക്ട്രിക് വാക്വം സൂചകങ്ങൾ, ദ്വിതീയ ഉദ്വമനമുള്ള വിളക്കുകൾ മുതലായവ) ഉൾപ്പെടുന്നില്ല. വൈദ്യുതധാരകളുടെ ബീം രൂപം.

ഒരു ഇലക്ട്രോൺ ബീം ഉപകരണത്തിൽ കുറഞ്ഞത് മൂന്ന് പ്രധാന ഭാഗങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു:

ഒരു ഇലക്ട്രോണിക് സ്പോട്ട്ലൈറ്റ് (തോക്ക്) ഒരു ഇലക്ട്രോൺ ബീം (അല്ലെങ്കിൽ കിരണങ്ങളുടെ ഒരു ബീം, ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു കളർ പിക്ചർ ട്യൂബിലെ മൂന്ന് ബീം) രൂപപ്പെടുത്തുകയും അതിൻ്റെ തീവ്രത (നിലവിലെ) നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു;

ഡിഫ്ലെക്ഷൻ സിസ്റ്റം ബീമിൻ്റെ സ്പേഷ്യൽ സ്ഥാനം നിയന്ത്രിക്കുന്നു (സ്പോട്ട്ലൈറ്റിൻ്റെ അച്ചുതണ്ടിൽ നിന്നുള്ള അതിൻ്റെ വ്യതിയാനം);

സ്വീകരിക്കുന്ന ELP യുടെ ലക്ഷ്യം (സ്ക്രീൻ) ബീമിൻ്റെ ഊർജ്ജത്തെ ദൃശ്യമായ ഒരു ഇമേജിൻ്റെ തിളക്കമുള്ള ഫ്ലക്സിലേക്ക് മാറ്റുന്നു; പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുന്നതോ സംഭരിക്കുന്നതോ ആയ ELP യുടെ ലക്ഷ്യം ഒരു സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ ബീം ഉപയോഗിച്ച് വായിക്കുന്ന ഒരു സ്പേഷ്യൽ സാധ്യതയുള്ള ആശ്വാസം ശേഖരിക്കുന്നു

സിആർടി സിലിണ്ടറിൽ ആഴത്തിലുള്ള വാക്വം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു ഇലക്ട്രോൺ ബീം സൃഷ്ടിക്കാൻ, ഇലക്ട്രോൺ ഗൺ എന്ന ഉപകരണം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഫിലമെൻ്റ് ചൂടാക്കിയ കാഥോഡ് ഇലക്ട്രോണുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. കൺട്രോൾ ഇലക്ട്രോഡിൽ (മോഡുലേറ്റർ) വോൾട്ടേജ് മാറ്റുന്നതിലൂടെ, നിങ്ങൾക്ക് ഇലക്ട്രോൺ ബീമിൻ്റെ തീവ്രതയും അതനുസരിച്ച് ചിത്രത്തിൻ്റെ തെളിച്ചവും മാറ്റാൻ കഴിയും. തോക്ക് വിട്ടതിനുശേഷം, ഇലക്ട്രോണുകൾ ആനോഡ് വഴി ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു. അടുത്തതായി, ബീം ഒരു വ്യതിചലന സംവിധാനത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു, അത് ബീമിൻ്റെ ദിശ മാറ്റാൻ കഴിയും. വലിയ വ്യതിചലന കോണുകൾ നൽകുന്നതിനാൽ ടെലിവിഷൻ CRT-കൾ ഒരു കാന്തിക വ്യതിയാന സംവിധാനം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഓസിലോഗ്രാഫിക് സിആർടികൾ ഒരു ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഡിഫ്ലെക്ഷൻ സിസ്റ്റം ഉപയോഗിക്കുന്നു, കാരണം ഇത് മികച്ച പ്രകടനം നൽകുന്നു. ഇലക്ട്രോൺ ബീം ഫോസ്ഫർ കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞ സ്ക്രീനിൽ പതിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകളാൽ ബോംബെറിഞ്ഞ്, ഫോസ്ഫർ തിളങ്ങുന്നു, വേരിയബിൾ തെളിച്ചത്തിൻ്റെ അതിവേഗം ചലിക്കുന്ന ഒരു സ്പോട്ട് സ്ക്രീനിൽ ഒരു ചിത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

ചലിക്കുന്ന വൈദ്യുത ചാർജുള്ള കണികയിൽ കാന്തികക്ഷേത്രം ചെലുത്തുന്ന ബലം.

ഇവിടെ q എന്നത് കണത്തിൻ്റെ ചാർജ് ആണ്;

വി - ചാർജ് വേഗത;

a എന്നത് ചാർജ് വെലോസിറ്റി വെക്‌ടറും കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ വെക്‌ടറും തമ്മിലുള്ള കോണാണ്.

ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ ദിശ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു ഇടത് കൈ നിയമം അനുസരിച്ച്:

നിങ്ങളുടെ ഇടത് കൈ വയ്ക്കുകയാണെങ്കിൽ, വേഗതയ്ക്ക് ലംബമായി ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്ററിൻ്റെ ഘടകം ഈന്തപ്പനയിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, കൂടാതെ നാല് വിരലുകളും പോസിറ്റീവ് ചാർജിൻ്റെ ചലന വേഗതയുടെ ദിശയിൽ (അല്ലെങ്കിൽ വേഗതയുടെ ദിശയ്ക്ക് എതിരായി) സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു. നെഗറ്റീവ് ചാർജ്), തുടർന്ന് വളഞ്ഞ തള്ളവിരൽ ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ ദിശയെ സൂചിപ്പിക്കും:

.

ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്‌സ് എല്ലായ്പ്പോഴും ചാർജിൻ്റെ വേഗതയ്ക്ക് ലംബമായതിനാൽ, അത് പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല (അതായത്, അത് ചാർജ് വേഗതയുടെയും അതിൻ്റെ ഗതികോർജ്ജത്തിൻ്റെയും മൂല്യത്തിൽ മാറ്റം വരുത്തുന്നില്ല).

ചാർജുള്ള ഒരു കണിക കാന്തികക്ഷേത്രരേഖകൾക്ക് സമാന്തരമായി നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ, Fl = 0, കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലെ ചാർജ് ഏകതാനമായും നേർരേഖയായും നീങ്ങുന്നു.

ചാർജുള്ള ഒരു കണിക കാന്തികക്ഷേത്രരേഖകൾക്ക് ലംബമായി നീങ്ങുകയാണെങ്കിൽ, ലോറൻ്റ്സ് ബലം കേന്ദ്രാഭിമുഖമാണ്:

ഇതിന് തുല്യമായ ഒരു കേന്ദ്രാഭിമുഖ ത്വരണം സൃഷ്ടിക്കുന്നു:

ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, കണിക ഒരു വൃത്തത്തിൽ നീങ്ങുന്നു.

.

ന്യൂട്ടൻ്റെ രണ്ടാമത്തെ നിയമം അനുസരിച്ച്: ലോറൻ്റ്സ് ബലം കണത്തിൻ്റെ പിണ്ഡത്തിൻ്റെയും അപകേന്ദ്ര ത്വരണത്തിൻ്റെയും ഗുണനത്തിന് തുല്യമാണ്:

അപ്പോൾ വൃത്തത്തിൻ്റെ ആരം:

ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലെ ചാർജ് വിപ്ലവത്തിൻ്റെ കാലഘട്ടം:

വൈദ്യുത പ്രവാഹം ചാർജുകളുടെ ക്രമീകരിച്ച ചലനത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നതിനാൽ, വൈദ്യുതധാര വഹിക്കുന്ന ഒരു കണ്ടക്ടറിൽ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം വ്യക്തിഗത ചലിക്കുന്ന ചാർജുകളിൽ അതിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലമാണ്. കാന്തിക മണ്ഡലത്തിൽ (ചിത്രം 96 എ) വൈദ്യുതധാര ചാലകത്തെ അവതരിപ്പിക്കുകയാണെങ്കിൽ, കാന്തത്തിൻ്റെയും കണ്ടക്ടറിൻ്റെയും കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നതിൻ്റെ ഫലമായി, കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ഒരു വശത്ത് കാന്തികക്ഷേത്രം വർദ്ധിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ കാണും. കണ്ടക്ടറും (മുകളിലുള്ള ഡ്രോയിംഗിൽ) കാന്തികക്ഷേത്രവും മറുവശത്തുള്ള കണ്ടക്ടറിൽ (ചുവടെയുള്ള ഡ്രോയിംഗിൽ) ദുർബലമാകും. രണ്ട് കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലമായി, കാന്തികരേഖകൾ വളയുകയും, ചുരുങ്ങാൻ ശ്രമിക്കുകയും, അവർ കണ്ടക്ടറെ താഴേക്ക് തള്ളുകയും ചെയ്യും (ചിത്രം 96, ബി).

ഒരു കാന്തിക മണ്ഡലത്തിലെ വൈദ്യുതധാര ചാലകത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലത്തിൻ്റെ ദിശ "ഇടത് കൈ നിയമം" ഉപയോഗിച്ച് നിർണ്ണയിക്കാവുന്നതാണ്. ഉത്തരധ്രുവത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തുവരുന്ന കാന്തിക രേഖകൾ ഈന്തപ്പനയിൽ പ്രവേശിക്കുന്നതായി തോന്നുന്ന തരത്തിൽ ഇടതുകൈ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ വച്ചാൽ, നീട്ടിയ നാല് വിരലുകളും കണ്ടക്ടറിലെ വൈദ്യുതധാരയുടെ ദിശയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നുവെങ്കിൽ, വലിയ വളഞ്ഞ വിരൽ കൈ ശക്തിയുടെ ദിശ കാണിക്കും. കണ്ടക്ടറിൻ്റെ നീളത്തിൻ്റെ ഒരു മൂലകത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ആംപിയർ ഫോഴ്‌സ് ഇനിപ്പറയുന്നവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു: കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ B യുടെ അളവ്, കണ്ടക്ടർ I ലെ വൈദ്യുതധാരയുടെ അളവ്, കണ്ടക്ടറിൻ്റെ നീളത്തിൻ്റെ മൂലകം, a കോണിൻ്റെ സൈൻ കണ്ടക്ടറുടെ ദൈർഘ്യത്തിൻ്റെ മൂലകത്തിൻ്റെ ദിശയും കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ദിശയും.

ഈ ആശ്രിതത്വം ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് പ്രകടിപ്പിക്കാം:

ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ദിശയിലേക്ക് ലംബമായി സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന പരിമിത നീളമുള്ള ഒരു നേരായ കണ്ടക്ടറിന്, കണ്ടക്ടറിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തി ഇതിന് തുല്യമായിരിക്കും:

അവസാന ഫോർമുലയിൽ നിന്ന് കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ്റെ അളവ് ഞങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

ശക്തിയുടെ അളവ് ആയതിനാൽ:

അതായത്, ബയോട്ടിൻ്റെയും സാവാർട്ടിൻ്റെയും നിയമത്തിൽ നിന്ന് നമുക്ക് ലഭിച്ചതിന് സമാനമാണ് ഇൻഡക്ഷൻ്റെ അളവ്.

ടെസ്‌ല (കാന്തിക പ്രേരണയുടെ യൂണിറ്റ്)

ടെസ്‌ല,കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ യൂണിറ്റ് അന്താരാഷ്ട്ര യൂണിറ്റ് സിസ്റ്റം,തുല്യമായ കാന്തിക പ്രേരണ,ഏരിയ 1 ൻ്റെ ഒരു ക്രോസ് സെക്ഷനിലൂടെ കാന്തിക പ്രവാഹം എം 2 സമം 1 വെബർ.എൻ പേരിട്ടു. ടെസ്‌ല.പദവികൾ: റഷ്യൻ tl,അന്താരാഷ്ട്ര T. 1 tl = 104 gs(ഗാസ്).

കാന്തിക ടോർക്ക്, കാന്തിക ദ്വിധ്രുവ നിമിഷം- ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ കാന്തിക ഗുണങ്ങളെ ചിത്രീകരിക്കുന്ന പ്രധാന അളവ്. കാന്തിക നിമിഷം അളക്കുന്നത് A⋅m 2 അല്ലെങ്കിൽ J/T (SI), അല്ലെങ്കിൽ erg/Gs (SGS), 1 erg/Gs = 10 -3 J/T. പ്രാഥമിക കാന്തിക നിമിഷത്തിൻ്റെ പ്രത്യേക യൂണിറ്റ് ബോർ മാഗ്നെറ്റൺ ആണ്. വൈദ്യുത പ്രവാഹമുള്ള ഒരു ഫ്ലാറ്റ് സർക്യൂട്ടിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ, കാന്തിക നിമിഷം കണക്കാക്കുന്നു

സർക്യൂട്ടിലെ നിലവിലെ ശക്തി എവിടെയാണ്, സർക്യൂട്ടിൻ്റെ വിസ്തീർണ്ണം, സർക്യൂട്ടിൻ്റെ തലത്തിലേക്കുള്ള സാധാരണ യൂണിറ്റ് വെക്റ്റർ ആണ്. കാന്തിക നിമിഷത്തിൻ്റെ ദിശ സാധാരണയായി ജിംലെറ്റ് റൂൾ അനുസരിച്ച് കണ്ടെത്തുന്നു: നിങ്ങൾ കറണ്ടിൻ്റെ ദിശയിലേക്ക് ജിംലെറ്റിൻ്റെ ഹാൻഡിൽ തിരിക്കുകയാണെങ്കിൽ, കാന്തിക നിമിഷത്തിൻ്റെ ദിശ ജിംലെറ്റിൻ്റെ വിവർത്തന ചലനത്തിൻ്റെ ദിശയുമായി പൊരുത്തപ്പെടും.

ഒരു അനിയന്ത്രിതമായ അടച്ച ലൂപ്പിനായി, കാന്തിക നിമിഷം ഇതിൽ നിന്ന് കണ്ടെത്തുന്നു:

,

ഉത്ഭവത്തിൽ നിന്ന് കോണ്ടൂർ നീളം മൂലകത്തിലേക്ക് വരച്ച ആരം വെക്റ്റർ എവിടെയാണ്

ഒരു മാധ്യമത്തിൽ അനിയന്ത്രിതമായ നിലവിലെ വിതരണത്തിൻ്റെ പൊതുവായ സാഹചര്യത്തിൽ:

,

വോളിയം മൂലകത്തിലെ നിലവിലെ സാന്ദ്രത എവിടെയാണ്.

അതിനാൽ, ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലെ കറൻ്റ്-വഹിക്കുന്ന സർക്യൂട്ടിൽ ഒരു ടോർക്ക് പ്രവർത്തിക്കുന്നു. കോണ്ടൂർ ഫീൽഡിലെ ഒരു നിശ്ചിത പോയിൻ്റിൽ ഒരു വിധത്തിൽ മാത്രമുള്ളതാണ്. ഒരു നിശ്ചിത ബിന്ദുവിലെ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ദിശയായി നോർമലിൻ്റെ പോസിറ്റീവ് ദിശയെടുക്കാം. ടോർക്ക് വൈദ്യുതധാരയ്ക്ക് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ് ഐ, കോണ്ടൂർ ഏരിയ എസ്കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ദിശയും സാധാരണവും തമ്മിലുള്ള കോണിൻ്റെ സൈനും.

ഇവിടെ എം - ടോർക്ക് , അഥവാ ശക്തിയുടെ നിമിഷം , - കാന്തിക നിമിഷം സർക്യൂട്ട് (അതുപോലെ - ദ്വിധ്രുവത്തിൻ്റെ വൈദ്യുത നിമിഷം).

ഒരു അസമമായ ഫീൽഡിൽ (), എങ്കിൽ ഫോർമുല സാധുവാണ് ഔട്ട്ലൈൻ വലിപ്പം വളരെ ചെറുതാണ്(അപ്പോൾ കോണ്ടൂരിനുള്ളിൽ ഫീൽഡ് ഏകദേശമായി കണക്കാക്കാം). തൽഫലമായി, കറൻ്റ് ഉള്ള സർക്യൂട്ട് ഇപ്പോഴും തിരിയുന്നു, അങ്ങനെ അതിൻ്റെ കാന്തിക നിമിഷം വെക്റ്ററിൻ്റെ ലൈനുകളിൽ നയിക്കപ്പെടുന്നു.

പക്ഷേ, കൂടാതെ, ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഒരു ബലം സർക്യൂട്ടിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു (ഒരു യൂണിഫോം ഫീൽഡിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ ഒപ്പം . ഈ ബലം കറൻ്റ് ഉള്ള ഒരു സർക്യൂട്ടിൽ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു സ്ഥിരമായ കാന്തികത്തിൽ ഒരു നിമിഷം കൊണ്ട് പ്രവർത്തിക്കുകയും അവയെ ശക്തമായ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ഒരു മേഖലയിലേക്ക് ആകർഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഒരു കാന്തിക മണ്ഡലത്തിൽ വൈദ്യുതധാര ഉപയോഗിച്ച് ഒരു സർക്യൂട്ട് ചലിപ്പിക്കുന്നതിൽ പ്രവർത്തിക്കുക.

ഒരു കാന്തിക മണ്ഡലത്തിൽ കറൻ്റ്-വഹിക്കുന്ന സർക്യൂട്ട് നീക്കാൻ ചെയ്യുന്ന ജോലി തുല്യമാണെന്ന് തെളിയിക്കാൻ എളുപ്പമാണ് , അവസാനവും പ്രാരംഭ സ്ഥാനങ്ങളിൽ കോണ്ടൂർ ഏരിയയിലൂടെ കാന്തിക ഫ്ലൂക്സുകൾ എവിടെയാണ്, എവിടെയാണ്. എങ്കിൽ ഈ ഫോർമുല സാധുവാണ് സർക്യൂട്ടിലെ കറൻ്റ് സ്ഥിരമാണ്, അതായത്. സർക്യൂട്ട് ചലിപ്പിക്കുമ്പോൾ, വൈദ്യുതകാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ എന്ന പ്രതിഭാസം കണക്കിലെടുക്കുന്നില്ല.

വളരെ അസമമായ കാന്തിക മണ്ഡലത്തിലെ വലിയ സർക്യൂട്ടുകൾക്കും ഫോർമുല സാധുവാണ് (നൽകിയിരിക്കുന്നത് I= const).

അവസാനമായി, കറൻ്റ് ഉള്ള സർക്യൂട്ട് സ്ഥാനഭ്രംശം വരുത്തിയില്ലെങ്കിൽ, പക്ഷേ കാന്തിക മണ്ഡലം മാറ്റപ്പെടുന്നു, അതായത്. സർക്യൂട്ട് പൊതിഞ്ഞ പ്രതലത്തിലൂടെയുള്ള കാന്തിക പ്രവാഹം മൂല്യത്തിൽ നിന്ന് മാറ്റുക, ഇതിനായി നിങ്ങൾ അതേ ജോലി ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട് . ഈ ജോലിയെ സർക്യൂട്ടുമായി ബന്ധപ്പെട്ട കാന്തിക ഫ്ലക്സ് മാറ്റുന്ന ജോലി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്റർ ഫ്ലക്സ് (മാഗ്നറ്റിക് ഫ്ലക്സ്)പ്രദേശത്തിലൂടെ dS എന്നത് തുല്യമായ ഒരു സ്കെയിലർ ഫിസിക്കൽ ക്വാണ്ടിറ്റിയാണ്

ഇവിടെ B n =Вcosα വെക്‌ടറിൻ്റെ പ്രൊജക്ഷൻ ആണ് INസൈറ്റിലേക്കുള്ള നോർമൽ ദിശയിലേക്ക് dS (α എന്നത് വെക്റ്ററുകൾ തമ്മിലുള്ള കോണാണ് എൻഒപ്പം IN), ഡി എസ്= dS എൻ- ഒരു വെക്റ്റർ അതിൻ്റെ മൊഡ്യൂൾ dS ന് തുല്യമാണ്, അതിൻ്റെ ദിശ സാധാരണ ദിശയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു എൻസൈറ്റിലേക്ക്. ഫ്ലോ വെക്റ്റർ IN cosα യുടെ ചിഹ്നത്തെ ആശ്രയിച്ച് പോസിറ്റീവ് അല്ലെങ്കിൽ നെഗറ്റീവ് ആകാം (സാധാരണയുടെ പോസിറ്റീവ് ദിശ തിരഞ്ഞെടുത്ത് സജ്ജമാക്കുക എൻ). ഫ്ലോ വെക്റ്റർ INസാധാരണയായി കറൻ്റ് ഒഴുകുന്ന ഒരു സർക്യൂട്ടുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, കോണ്ടൂരിലേക്കുള്ള നോർമലിൻ്റെ പോസിറ്റീവ് ദിശ ഞങ്ങൾ നിർവചിച്ചു: ഇത് വലത് സ്ക്രൂവിൻ്റെ റൂൾ വഴി കറൻ്റുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഇതിനർത്ഥം സ്വയം പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന ഉപരിതലത്തിലൂടെ സർക്യൂട്ട് സൃഷ്ടിക്കുന്ന കാന്തിക പ്രവാഹം എല്ലായ്പ്പോഴും പോസിറ്റീവ് ആണെന്നാണ്.

മാഗ്നറ്റിക് ഇൻഡക്ഷൻ വെക്‌ടർ Ф B യുടെ ഒരു അനിയന്ത്രിതമായ പ്രതലത്തിലൂടെയുള്ള ഫ്‌ളക്‌സ് S തുല്യമാണ്

(2)

വെക്റ്ററിന് ലംബമായി സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു ഏകീകൃത ഫീൽഡിനും പരന്ന പ്രതലത്തിനും IN, B n =B=const ഒപ്പം

ഈ ഫോർമുല കാന്തിക പ്രവാഹത്തിൻ്റെ യൂണിറ്റ് നൽകുന്നു വെബർ(Wb): 1 Wb എന്നത് 1 m 2 വിസ്തീർണ്ണമുള്ള ഒരു പരന്ന പ്രതലത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ഒരു കാന്തിക പ്രവാഹമാണ്, അത് ഒരു ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന് ലംബമായി സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, ഇതിൻ്റെ ഇൻഡക്ഷൻ 1 T (1 Wb = 1 T.m 2) ആണ്.

ഫീൽഡ് ബി എന്നതിനായുള്ള ഗോസിൻ്റെ സിദ്ധാന്തം: ഏതെങ്കിലും അടഞ്ഞ പ്രതലത്തിലൂടെയുള്ള കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്ററിൻ്റെ ഫ്ലക്സ് പൂജ്യമാണ്:

(3)

എന്ന വസ്തുതയുടെ പ്രതിഫലനമാണ് ഈ സിദ്ധാന്തം കാന്തിക ചാർജുകൾ ഇല്ല, അതിൻ്റെ ഫലമായി കാന്തിക പ്രേരണയുടെ വരികൾക്ക് തുടക്കമോ അവസാനമോ ഇല്ല, അവ അടഞ്ഞിരിക്കുന്നു.

അതിനാൽ, വെക്റ്ററുകളുടെ സ്ട്രീമുകൾക്ക് INഒപ്പം ഇചുഴിയിലും സാധ്യതയുള്ള ഫീൽഡുകളിലും ഒരു അടഞ്ഞ പ്രതലത്തിലൂടെ, വ്യത്യസ്ത ഫോർമുലകൾ ലഭിക്കും.

ഒരു ഉദാഹരണമായി, നമുക്ക് വെക്റ്റർ ഫ്ലോ കണ്ടെത്താം INസോളിനോയിഡ് വഴി. കാന്തിക പ്രവേശനക്ഷമതയുള്ള ഒരു കാമ്പുള്ള സോളിനോയിഡിനുള്ളിലെ ഒരു ഏകീകൃത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ കാന്തിക പ്രേരണ μ തുല്യമാണ്

ഏരിയ എസ് ഉള്ള സോളിനോയിഡിൻ്റെ ഒരു തിരിവിലൂടെയുള്ള കാന്തിക പ്രവാഹം തുല്യമാണ്

കൂടാതെ സോളിനോയിഡിൻ്റെ എല്ലാ തിരിവുകളുമായും ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന മൊത്തം കാന്തിക പ്രവാഹവും വിളിക്കപ്പെടുന്നു ഫ്ലക്സ് ലിങ്കേജ്,

ഡച്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ H. A. ലോറൻസ് ഇൻ അവസാനം XIXവി. ചലിക്കുന്ന ചാർജുള്ള കണത്തിൽ കാന്തികക്ഷേത്രം ചെലുത്തുന്ന ബലം എല്ലായ്പ്പോഴും കണത്തിൻ്റെ ചലന ദിശയ്ക്കും ഈ കണിക ചലിക്കുന്ന കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ബലരേഖകൾക്കും ലംബമാണെന്ന് സ്ഥാപിച്ചു. ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ ദിശ ഇടതുകൈ റൂൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർണ്ണയിക്കാവുന്നതാണ്. നീട്ടിയിരിക്കുന്ന നാല് വിരലുകൾ ചാർജിൻ്റെ ചലന ദിശയെ സൂചിപ്പിക്കുകയും കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ ഫീൽഡിൻ്റെ വെക്റ്റർ നീട്ടിയ തള്ളവിരലിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന തരത്തിൽ നിങ്ങളുടെ ഇടതു കൈപ്പത്തി സ്ഥാപിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അത് പോസിറ്റീവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ ദിശയെ സൂചിപ്പിക്കും. ഈടാക്കുക.

കണത്തിൻ്റെ ചാർജ് നെഗറ്റീവ് ആണെങ്കിൽ, ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്സ് എതിർ ദിശയിലേക്ക് നയിക്കപ്പെടും.

ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ മോഡുലസ് ആമ്പിയർ നിയമത്തിൽ നിന്ന് എളുപ്പത്തിൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു:

എഫ് = | q| vB പാപമോ?,

എവിടെ q- കണികാ ചാർജ്, വി- അതിൻ്റെ ചലനത്തിൻ്റെ വേഗത, ? - വേഗതയുടെയും കാന്തികക്ഷേത്ര ഇൻഡക്ഷൻ്റെയും വെക്റ്ററുകൾ തമ്മിലുള്ള കോൺ.

കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന് പുറമേ, ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലവും ഉണ്ടെങ്കിൽ, അത് ഒരു ശക്തിയോടെ ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു , അപ്പോൾ ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന മൊത്തം ശക്തി ഇതിന് തുല്യമാണ്:

.

പലപ്പോഴും ഈ ശക്തിയെ ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്സ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഫോർമുല പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന ബലം ( എഫ് = | q| vB പാപം?) വിളിക്കുന്നു ലോറൻസ് ശക്തിയുടെ കാന്തിക ഭാഗം.

ലോറൻ്റ്സ് ബലം കണത്തിൻ്റെ ചലന ദിശയ്ക്ക് ലംബമായതിനാൽ, അതിന് അതിൻ്റെ വേഗത മാറ്റാൻ കഴിയില്ല (അത് പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല), എന്നാൽ അതിൻ്റെ ചലനത്തിൻ്റെ ദിശ മാറ്റാൻ മാത്രമേ കഴിയൂ, അതായത് പാതയെ വളയ്ക്കുക.

ഒരു ടിവി പിക്ചർ ട്യൂബിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ പാതയുടെ അത്തരമൊരു വക്രത നിങ്ങൾ ഒരു സ്ഥിരമായ കാന്തം അതിൻ്റെ സ്ക്രീനിലേക്ക് കൊണ്ടുവരുകയാണെങ്കിൽ നിരീക്ഷിക്കാൻ എളുപ്പമാണ് - ചിത്രം വികലമാകും.

ഒരു ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണത്തിൻ്റെ ചലനം. ചാർജുള്ള ഒരു കണിക വേഗത്തിൽ പറക്കട്ടെ വിടെൻഷൻ ലൈനുകൾക്ക് ലംബമായ ഒരു ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലേക്ക്.

കാന്തികക്ഷേത്രം കണികയിൽ ചെലുത്തുന്ന ബലം അതിനെ ദൂരത്തിൻ്റെ ഒരു വൃത്തത്തിൽ ഒരേപോലെ കറങ്ങാൻ ഇടയാക്കും. ആർ, ഇത് ന്യൂട്ടൻ്റെ രണ്ടാമത്തെ നിയമം, ഉദ്ദേശ്യപൂർണമായ ത്വരണം, ഫോർമുല എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് കണ്ടെത്താൻ എളുപ്പമാണ് ( എഫ് = | q| vB പാപം?):

.

ഇവിടെ നിന്ന് നമുക്ക് ലഭിക്കും

.

എവിടെ എം- കണികാ പിണ്ഡം.

ലോറൻസ് സേനയുടെ പ്രയോഗം.

ചലിക്കുന്ന ചാർജുകളിൽ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനം ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, ഇൻ മാസ് സ്പെക്ട്രോഗ്രാഫുകൾ, ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങളെ അവയുടെ പ്രത്യേക ചാർജുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വേർതിരിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു, അതായത്, ഒരു കണത്തിൻ്റെ ചാർജിൻ്റെ പിണ്ഡത്തിൻ്റെ അനുപാതം, കൂടാതെ കണങ്ങളുടെ പിണ്ഡം കൃത്യമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ ലഭിച്ച ഫലങ്ങളിൽ നിന്ന്.

ഉപകരണത്തിൻ്റെ വാക്വം ചേമ്പർ ഫീൽഡിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു (ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്റർ ചിത്രത്തിന് ലംബമാണ്). ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്താൽ ത്വരിതപ്പെടുത്തിയ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങൾ (ഇലക്ട്രോണുകൾ അല്ലെങ്കിൽ അയോണുകൾ), ഒരു ആർക്ക് വിവരിച്ച ശേഷം, ഫോട്ടോഗ്രാഫിക് പ്ലേറ്റിൽ വീഴുന്നു, അവിടെ അവ പാതയുടെ ആരം വളരെ കൃത്യതയോടെ അളക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു ട്രെയ്സ് അവശേഷിക്കുന്നു. ആർ. ഈ ആരം അയോണിൻ്റെ പ്രത്യേക ചാർജ് നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ഒരു അയോണിൻ്റെ ചാർജ് അറിയുന്നതിലൂടെ, നിങ്ങൾക്ക് അതിൻ്റെ പിണ്ഡം എളുപ്പത്തിൽ കണക്കാക്കാം.

നിർവ്വചനം

ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്സ്- കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ ചലിക്കുന്ന ഒരു പോയിൻ്റ് ചാർജ്ജ് കണത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തി.

ഇത് ചാർജിൻ്റെ ഉൽപ്പന്നം, കണികാ പ്രവേഗത്തിൻ്റെ മോഡുലസ്, കാന്തിക മണ്ഡലം ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്ററിൻ്റെ മോഡുലസ്, കാന്തിക മണ്ഡലം വെക്റ്ററും കണികാ പ്രവേഗവും തമ്മിലുള്ള കോണിൻ്റെ സൈൻ എന്നിവയ്ക്ക് തുല്യമാണ്.

ഇവിടെ ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്സ് ആണ്, കണികാ ചാർജ് ആണ്, കാന്തിക മണ്ഡലം ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്ററിൻ്റെ മാഗ്നിറ്റ്യൂഡ് ആണ്, കണികാ പ്രവേഗം ആണ്, കാന്തിക മണ്ഡലം ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്ററും ചലനത്തിൻ്റെ ദിശയും തമ്മിലുള്ള കോണാണ്.

ശക്തിയുടെ യൂണിറ്റ് - എൻ (ന്യൂട്ടൺ).

ലോറൻസ് ഫോഴ്‌സ് ഒരു വെക്റ്റർ അളവാണ്. ലോറൻസ് ഫോഴ്സ് അതിൻ്റെ ടോൾ എടുക്കുന്നു ഏറ്റവും ഉയർന്ന മൂല്യംകണികാ പ്രവേഗത്തിൻ്റെ ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്ററുകളും ദിശയും ലംബമായിരിക്കുമ്പോൾ ().

ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ ദിശ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഇടത് കൈ നിയമമാണ്:

കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്റർ ഇടത് കൈപ്പത്തിയിൽ പ്രവേശിക്കുകയും നിലവിലെ ചലന വെക്റ്ററിൻ്റെ ദിശയിലേക്ക് നാല് വിരലുകൾ നീട്ടുകയും ചെയ്താൽ, വശത്തേക്ക് വളഞ്ഞ തള്ളവിരൽ ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ ദിശ കാണിക്കുന്നു.

ഒരു ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ, കണിക ഒരു വൃത്താകൃതിയിൽ ചലിക്കും, ലോറൻ്റ്സ് ബലം ഒരു അപകേന്ദ്രബലമായിരിക്കും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു ജോലിയും ചെയ്യില്ല.

"ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്സ്" എന്ന വിഷയത്തിലെ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിനുള്ള ഉദാഹരണങ്ങൾ

ഉദാഹരണം 1

ഉദാഹരണം 2

ആമ്പിയർ പവർΔ നീളമുള്ള ഒരു കണ്ടക്ടർ സെഗ്‌മെൻ്റിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എൽനിലവിലെ ശക്തിയോടെ ഐ, കാന്തിക മണ്ഡലത്തിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു ബി,

ആമ്പിയർ ശക്തിയുടെ പദപ്രയോഗം ഇങ്ങനെ എഴുതാം:

ഈ ശക്തിയെ വിളിക്കുന്നു ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്സ് . ഈ എക്സ്പ്രഷനിലെ ആംഗിൾ α വേഗതയ്ക്കും ഇടയിലുള്ള കോണിനും തുല്യമാണ് കാന്തിക പ്രേരണയുടെ വെക്റ്റർപോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള ഒരു കണത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ ദിശയും ആമ്പിയർ ശക്തിയുടെ ദിശയും കണ്ടെത്താനാകും ഇടത് കൈ ഭരണംഅല്ലെങ്കിൽ വഴി ഗിംലെറ്റ് ഭരണം. വെക്‌ടറുകളുടെ ആപേക്ഷിക സ്ഥാനവും പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള ഒരു കണവും ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 1.18.1.

ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്സ് വെക്റ്ററുകൾക്ക് ലംബമായി നയിക്കപ്പെടുന്നു

ഒരു കാന്തിക മണ്ഡലത്തിൽ ചാർജുള്ള കണിക നീങ്ങുമ്പോൾ, ലോറൻ്റ്സ് ശക്തി പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല.അതിനാൽ, കണിക നീങ്ങുമ്പോൾ പ്രവേഗ വെക്റ്ററിൻ്റെ വ്യാപ്തി മാറില്ല.

ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ സ്വാധീനത്തിൽ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഒരു കണിക ഒരു ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ നീങ്ങുകയും അതിൻ്റെ വേഗത വെക്റ്ററിന് ലംബമായ ഒരു തലത്തിൽ കിടക്കുകയും ചെയ്യുന്നുവെങ്കിൽ, കണിക ആരത്തിൻ്റെ ഒരു വൃത്തത്തിൽ നീങ്ങും.

ഒരു ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലെ ഒരു കണത്തിൻ്റെ വിപ്ലവത്തിൻ്റെ കാലഘട്ടം തുല്യമാണ്

വിളിച്ചു സൈക്ലോട്രോൺ ആവൃത്തി . സൈക്ലോട്രോൺ ആവൃത്തി കണത്തിൻ്റെ വേഗതയെ (അതിനാൽ ഗതികോർജ്ജത്തെ) ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. ഈ സാഹചര്യം ഉപയോഗിക്കുന്നു സൈക്ലോട്രോണുകൾ കനത്ത കണങ്ങളുടെ (പ്രോട്ടോണുകൾ, അയോണുകൾ) ആക്സിലറേറ്ററുകൾ. സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രംസൈക്ലോട്രോൺ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 1.18.3.

ശക്തമായ ഒരു വൈദ്യുതകാന്തികത്തിൻ്റെ ധ്രുവങ്ങൾക്കിടയിൽ ഒരു വാക്വം ചേമ്പർ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിൽ പൊള്ളയായ ലോഹ അർദ്ധ സിലിണ്ടറുകളുടെ രൂപത്തിൽ രണ്ട് ഇലക്ട്രോഡുകൾ ഉണ്ട് ( ഡീകൾ ). ഡീസിൽ ഒരു ഇതര വൈദ്യുത വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുന്നു, ഇതിൻ്റെ ആവൃത്തി സൈക്ലോട്രോൺ ആവൃത്തിക്ക് തുല്യമാണ്. ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങൾ വാക്വം ചേമ്പറിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തേക്ക് കുത്തിവയ്ക്കുന്നു. ഡീകൾക്കിടയിലുള്ള വിടവിലെ വൈദ്യുത മണ്ഡലമാണ് കണങ്ങളെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നത്. ഡീസിനുള്ളിൽ, അർദ്ധവൃത്താകൃതിയിലുള്ള ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ സ്വാധീനത്തിൽ കണികകൾ നീങ്ങുന്നു, കണങ്ങളുടെ ഊർജ്ജം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് അതിൻ്റെ ആരം വർദ്ധിക്കുന്നു. ഓരോ തവണയും ഒരു കണിക ഡീകൾക്കിടയിലുള്ള വിടവിലൂടെ പറക്കുമ്പോൾ, വൈദ്യുത മണ്ഡലം അതിനെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു. അങ്ങനെ, ഒരു സൈക്ലോട്രോണിൽ, മറ്റെല്ലാ ആക്സിലറേറ്ററുകളിലേയും പോലെ, ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഒരു കണികയെ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും കാന്തികക്ഷേത്രം വഴി അതിൻ്റെ പാതയിൽ നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. സൈക്ലോട്രോണുകൾ പ്രോട്ടോണുകളെ 20 MeV എന്ന ക്രമത്തിലുള്ള ഊർജ്ജത്തിലേക്ക് ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു.

യൂണിഫോം കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ പല ഉപകരണങ്ങളിലും പ്രത്യേകിച്ചും, ഇൻ മാസ് സ്പെക്ട്രോമീറ്ററുകൾ - ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങളുടെ പിണ്ഡം അളക്കാൻ കഴിയുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ - വിവിധ ആറ്റങ്ങളുടെ അയോണുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ന്യൂക്ലിയസുകൾ. വേർതിരിക്കാൻ മാസ് സ്പെക്ട്രോമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു ഐസോടോപ്പുകൾ, അതായത്, ഒരേ ചാർജുള്ള, എന്നാൽ വ്യത്യസ്ത പിണ്ഡമുള്ള ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയുകൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, 20 Ne, 22 Ne). ഏറ്റവും ലളിതമായ മാസ് സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. 1.18.4. ഉറവിടത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടുന്ന അയോണുകൾ എസ്, നിരവധി ചെറിയ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുക, ഒരു ഇടുങ്ങിയ ബീം ഉണ്ടാക്കുക. അപ്പോൾ അവർ അതിൽ പ്രവേശിക്കുന്നു സ്പീഡ് സെലക്ടർ , അതിൽ കണികകൾ നീങ്ങുന്നു ഏകതാനമായ വൈദ്യുത കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങൾ കടന്നു. ഒരു ഫ്ലാറ്റ് കപ്പാസിറ്ററിൻ്റെ പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിൽ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു, ഒരു വൈദ്യുതകാന്തികത്തിൻ്റെ ധ്രുവങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള വിടവിൽ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങളുടെ പ്രാരംഭ വേഗത വെക്റ്ററുകൾക്ക് ലംബമായി നയിക്കപ്പെടുന്നു

ക്രോസ്ഡ് ഇലക്ട്രിക്, കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളിൽ ചലിക്കുന്ന ഒരു കണിക ഒരു വൈദ്യുതബലത്താൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു കാന്തിക ലോറൻസ് ശക്തി. അത് നൽകി ഇ = υ ബിഈ ശക്തികൾ പരസ്പരം കൃത്യമായി സന്തുലിതമാക്കുന്നു. ഈ അവസ്ഥ പാലിക്കുകയാണെങ്കിൽ, കണിക ഏകതാനമായും ദീർഘവൃത്താകൃതിയിലും നീങ്ങുകയും കപ്പാസിറ്ററിലൂടെ പറന്നതിനുശേഷം സ്ക്രീനിലെ ദ്വാരത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുകയും ചെയ്യും. വൈദ്യുത, ​​കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളുടെ നൽകിയിരിക്കുന്ന മൂല്യങ്ങൾക്കായി, സെലക്ടർ υ = വേഗതയിൽ ചലിക്കുന്ന കണങ്ങളെ തിരഞ്ഞെടുക്കും. ഇ / ബി.

അടുത്തതായി, അതേ വേഗത മൂല്യമുള്ള കണികകൾ മാസ് സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ ചേമ്പറിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, അതിൽ ഒരു ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു.ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ സ്വാധീനത്തിൽ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന് ലംബമായി ഒരു തലത്തിൽ കണികകൾ ചേമ്പറിൽ നീങ്ങുന്നു. റേഡിയുകളുടെ വൃത്തങ്ങളാണ് കണികാ പാതകൾ ആർ = എംυ / qB". υ എന്നിവയുടെ അറിയപ്പെടുന്ന മൂല്യങ്ങൾക്കായുള്ള പാതകളുടെ ആരം അളക്കുന്നു ബി"ബന്ധം നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും q / എം. ഐസോടോപ്പുകളുടെ കാര്യത്തിൽ ( q 1 = q 2) വ്യത്യസ്ത പിണ്ഡങ്ങളുള്ള കണങ്ങളെ വേർതിരിക്കാൻ ഒരു മാസ് സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു.

ആധുനിക മാസ് സ്പെക്ട്രോമീറ്ററുകൾ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങളുടെ പിണ്ഡം 10-4 ൽ കൂടുതൽ കൃത്യതയോടെ അളക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു.

ഒരു കണത്തിൻ്റെ പ്രവേഗത്തിന് കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ദിശയിൽ ഒരു ഘടകമുണ്ടെങ്കിൽ, അത്തരമൊരു കണിക ഒരു ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ സർപ്പിളമായി നീങ്ങും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സർപ്പിളത്തിൻ്റെ ആരം ആർവെക്‌ടറിൻ്റെ കാന്തിക മണ്ഡലം υ ┴ നും സർപ്പിളത്തിൻ്റെ പിച്ചിനും ലംബമായ ഘടകത്തിൻ്റെ മോഡുലസിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു പി– രേഖാംശ ഘടകത്തിൻ്റെ മൊഡ്യൂളിൽ നിന്ന് υ || (ചിത്രം 1.18.5).

അങ്ങനെ, ചാർജിത കണത്തിൻ്റെ പാത കാന്തിക പ്രേരണ രേഖയ്ക്ക് ചുറ്റും കറങ്ങുന്നതായി തോന്നുന്നു. ഈ പ്രതിഭാസം സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു ഉയർന്ന താപനില പ്ലാസ്മയുടെ കാന്തിക താപ ഇൻസുലേഷൻ, അതായത്, 10 6 കെ എന്ന ക്രമത്തിലുള്ള താപനിലയിൽ പൂർണ്ണമായും അയോണൈസ്ഡ് വാതകം. നിയന്ത്രിത തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ പഠിക്കുമ്പോൾ ഈ അവസ്ഥയിലുള്ള ഒരു പദാർത്ഥം ടോകാമാക്-ടൈപ്പ് ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകളിൽ ലഭിക്കും. പ്ലാസ്മ അറയുടെ മതിലുകളുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തരുത്. ഒരു പ്രത്യേക കോൺഫിഗറേഷൻ്റെ കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിച്ച് താപ ഇൻസുലേഷൻ നേടുന്നു. ചിത്രത്തിൽ ഒരു ഉദാഹരണമായി. 1.18.6 ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണത്തിൻ്റെ പാത കാണിക്കുന്നു കാന്തിക "കുപ്പി"(അഥവാ കുടുങ്ങി ).

സമാനമായ ഒരു പ്രതിഭാസം ഭൂമിയുടെ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് ബഹിരാകാശത്ത് നിന്നുള്ള ചാർജ്ജ് കണങ്ങളുടെ പ്രവാഹത്തിൽ നിന്ന് എല്ലാ ജീവജാലങ്ങൾക്കും ഒരു സംരക്ഷണമാണ്. ബഹിരാകാശത്ത് നിന്നുള്ള (പ്രധാനമായും സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള) ഫാസ്റ്റ് ചാർജ്ജ് കണങ്ങൾ ഭൂമിയുടെ കാന്തികക്ഷേത്രത്താൽ "പിടിച്ചെടുക്കുകയും" രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു റേഡിയേഷൻ ബെൽറ്റുകൾ (ചിത്രം. 1.18.7), ഇതിൽ കാന്തിക കെണികളിലെന്നപോലെ, ഒരു സെക്കൻ്റിൻ്റെ ഭിന്നസംഖ്യകളുടെ ക്രമത്തിൽ വടക്കും തെക്കും കാന്തികധ്രുവങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള സർപ്പിള പാതകളിലൂടെ അങ്ങോട്ടും ഇങ്ങോട്ടും നീങ്ങുന്നു. ധ്രുവപ്രദേശങ്ങളിൽ മാത്രം ചില കണങ്ങൾ അന്തരീക്ഷത്തിൻ്റെ മുകളിലെ ഭാഗത്തേക്ക് കടന്ന് ധ്രുവദീപ്തിക്ക് കാരണമാകുന്നു. ഭൂമിയുടെ റേഡിയേഷൻ ബെൽറ്റുകൾ 500 കിലോമീറ്റർ ക്രമത്തിൽ നിന്ന് ഭൂമിയുടെ പതിനായിരക്കണക്കിന് ദൂരം വരെ വ്യാപിക്കുന്നു. ഭൂമിയുടെ ദക്ഷിണ കാന്തികധ്രുവം വടക്കൻ ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ ധ്രുവത്തിനടുത്താണ് (വടക്കുപടിഞ്ഞാറൻ ഗ്രീൻലാൻഡിൽ) സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത് എന്നത് ഓർമ്മിക്കേണ്ടതാണ്. ഭൗമ കാന്തികതയുടെ സ്വഭാവം ഇതുവരെ പഠിച്ചിട്ടില്ല.

ചോദ്യങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കുക

1. Oersted, Ampere എന്നിവയുടെ പരീക്ഷണങ്ങൾ വിവരിക്കുക.

2.കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ഉറവിടം എന്താണ്?

3. സ്ഥിര കാന്തത്തിൻ്റെ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ അസ്തിത്വം വിശദീകരിക്കുന്ന ആമ്പിയറിൻ്റെ സിദ്ധാന്തം എന്താണ്?

4. കാന്തികക്ഷേത്രവും വൈദ്യുതവും തമ്മിലുള്ള അടിസ്ഥാന വ്യത്യാസം എന്താണ്?

5. കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്ററിൻ്റെ നിർവചനം രൂപപ്പെടുത്തുക.

6. കാന്തികക്ഷേത്രത്തെ വോർട്ടക്സ് എന്ന് വിളിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

7. നിയമങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുക:

എ) ആമ്പിയർ;

ബി) ബയോ-സാവാർട്ട്-ലാപ്ലേസ്.

8. ഫോർവേഡ് കറൻ്റ് ഫീൽഡിൻ്റെ കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്ററിൻ്റെ വ്യാപ്തി എത്രയാണ്?

9. ഇൻ്റർനാഷണൽ സിസ്റ്റം ഓഫ് യൂണിറ്റുകളിൽ കറൻ്റ് (ആമ്പിയർ) യൂണിറ്റിൻ്റെ നിർവചനം പ്രസ്താവിക്കുക.

10. അളവ് പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന ഫോർമുല എഴുതുക:

എ) കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്ററിൻ്റെ മൊഡ്യൂൾ;

ബി) ആമ്പിയർ ശക്തികൾ;

ബി) ലോറൻസ് ശക്തികൾ;

ഡി) ഒരു ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലെ ഒരു കണത്തിൻ്റെ വിപ്ലവത്തിൻ്റെ കാലഘട്ടം;

ഡി) ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ ചാർജുള്ള കണിക നീങ്ങുമ്പോൾ ഒരു വൃത്തത്തിൻ്റെ വക്രതയുടെ ആരം;

സ്വയം നിയന്ത്രണ പരിശോധന

ഓർസ്റ്റഡിൻ്റെ പരീക്ഷണത്തിൽ എന്താണ് നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടത്?

1) കറൻ്റുമായി രണ്ട് സമാന്തര കണ്ടക്ടറുകളുടെ ഇടപെടൽ.

2) രണ്ട് കാന്തിക സൂചികളുടെ ഇടപെടൽ

3) വൈദ്യുതധാര കടന്നുപോകുമ്പോൾ ഒരു കണ്ടക്ടറിനടുത്ത് ഒരു കാന്തിക സൂചി തിരിക്കുക.

4) ഒരു കാന്തം അതിലേക്ക് തള്ളുമ്പോൾ കോയിലിൽ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിൻ്റെ രൂപം.

ഒരേ ദിശയിൽ വൈദ്യുതധാരകൾ കൊണ്ടുപോകുകയാണെങ്കിൽ രണ്ട് സമാന്തര കണ്ടക്ടറുകൾ എങ്ങനെ ഇടപെടും?

ആകർഷിച്ചു;

അവർ തള്ളിക്കളയുന്നു;

ശക്തികളുടെ ശക്തിയും നിമിഷവും പൂജ്യമാണ്.

ബലം പൂജ്യമാണ്, എന്നാൽ ശക്തിയുടെ നിമിഷം പൂജ്യമല്ല.

ആമ്പിയർ ഫോഴ്സിൻ്റെ മോഡുലസിൻ്റെ എക്സ്പ്രഷൻ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഏത് ഫോർമുലയാണ്?

ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്സിൻ്റെ മോഡുലസിൻ്റെ പദപ്രയോഗം ഏത് ഫോർമുലയാണ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്?

ബി)

IN)

ജി)

0.6 N; 2) 1 എൻ; 3) 1.4 എൻ; 4) 2.4 എൻ.

1) 0.5 ടി; 2) 1 ടി; 3) 2 ടി; 4) 0.8 ടി .

V വേഗതയുള്ള ഒരു ഇലക്ട്രോൺ കാന്തികരേഖകൾക്ക് ലംബമായി ഒരു ഇൻഡക്ഷൻ മൊഡ്യൂൾ B ഉള്ള ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലേക്ക് പറക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ ഭ്രമണപഥത്തിൻ്റെ ആരവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന പദപ്രയോഗം ഏതാണ്?

ഉത്തരം: 1)
2)

4)

8. സൈക്ലോട്രോണിലെ ചാർജുള്ള ഒരു കണത്തിൻ്റെ വേഗത ഇരട്ടിയാക്കുമ്പോൾ അതിൻ്റെ വിപ്ലവ കാലഘട്ടം എങ്ങനെ മാറും? (വി<< c).

1) 2 മടങ്ങ് വർദ്ധിപ്പിക്കുക; 2) 2 മടങ്ങ് വർദ്ധിപ്പിക്കുക;

3) 16 മടങ്ങ് വർദ്ധിപ്പിക്കുക; 4) മാറില്ല.

9. R വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഒരു വൃത്താകൃതിയിലുള്ള വൈദ്യുതധാരയുടെ മധ്യഭാഗത്ത് സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ഇൻഡക്ഷൻ മോഡുലസ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഏത് ഫോർമുലയാണ്?

1)
2)
3)
4)

10. കോയിലിലെ നിലവിലെ ശക്തി തുല്യമാണ് ഐ. നീളമുള്ള ഒരു കോയിലിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തുള്ള കാന്തികക്ഷേത്ര ഇൻഡക്ഷൻ്റെ മോഡുലസ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഏത് ഫോർമുലയാണ് എൽ N തിരിവുകളുടെ എണ്ണത്തിനൊപ്പം?

1)
2)
3)
4)

ലബോറട്ടറി വർക്ക് നമ്പർ.

ഭൂമിയുടെ കാന്തികക്ഷേത്ര പ്രേരണയുടെ തിരശ്ചീന ഘടകത്തിൻ്റെ നിർണ്ണയം.

ലബോറട്ടറി പ്രവർത്തനത്തിനുള്ള ഹ്രസ്വ സിദ്ധാന്തം.

കാന്തിക പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു മെറ്റീരിയൽ മാധ്യമമാണ് കാന്തികക്ഷേത്രം. വൈദ്യുതകാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ പ്രകടനത്തിൻ്റെ രൂപങ്ങളിലൊന്നാണ് കാന്തികക്ഷേത്രം.

ചലിക്കുന്ന വൈദ്യുത ചാർജുകൾ, കറൻ്റ്-വഹിക്കുന്ന ചാലകങ്ങൾ, ഒന്നിടവിട്ട വൈദ്യുത മണ്ഡലങ്ങൾ എന്നിവയാണ് കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങളുടെ ഉറവിടങ്ങൾ. ചലിക്കുന്ന ചാർജുകൾ (പ്രവാഹങ്ങൾ) വഴി സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട കാന്തികക്ഷേത്രം, അതാകട്ടെ, ചലിക്കുന്ന ചാർജുകളിൽ (പ്രവാഹങ്ങൾ) മാത്രം പ്രവർത്തിക്കുന്നു, എന്നാൽ സ്റ്റേഷണറി ചാർജുകളിൽ യാതൊരു സ്വാധീനവുമില്ല.

കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ പ്രധാന സ്വഭാവം കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്റർ ആണ് :

മാഗ്നറ്റിക് ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്ററിൻ്റെ വ്യാപ്തി, യൂണിറ്റ് ദൈർഘ്യമുള്ള ഒരു ചാലകത്തിൽ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ നിന്ന് പ്രവർത്തിക്കുന്ന പരമാവധി ശക്തിക്ക് തുല്യമാണ്, അതിലൂടെ യൂണിറ്റ് ശക്തിയുടെ ഒരു വൈദ്യുതധാര ഒഴുകുന്നു. വെക്റ്റർ ഫോഴ്‌സ് വെക്‌ടറും നിലവിലെ ദിശയും ഉപയോഗിച്ച് വലംകൈ ട്രിപ്പിൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. അതിനാൽ, കാന്തിക പ്രേരണ എന്നത് ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ഒരു ശക്തി സ്വഭാവമാണ്.

കാന്തിക പ്രേരണയുടെ SI യൂണിറ്റ് ടെസ്ല (T) ആണ്.

കാന്തികക്ഷേത്രരേഖകൾ സാങ്കൽപ്പിക വരകളാണ്, ഓരോ ബിന്ദുവിലും കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്ററിൻ്റെ ദിശയുമായി സ്പർശനങ്ങൾ യോജിക്കുന്നു. ശക്തിയുടെ കാന്തിക രേഖകൾ എല്ലായ്പ്പോഴും അടഞ്ഞിരിക്കുന്നു, ഒരിക്കലും വിഭജിക്കുന്നില്ല.

വൈദ്യുതധാര ചാലകത്തിൽ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ബലപ്രയോഗം ആമ്പിയർ നിയമം നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

ഇൻഡക്ഷൻ ഉള്ള ഒരു കാന്തിക മണ്ഡലത്തിലാണെങ്കിൽ ഒരു കറൻ്റ്-വഹിക്കുന്ന കണ്ടക്ടർ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, തുടർന്ന് ഓരോ കറൻ്റ്-ഡയറക്‌ടഡ് എലമെൻ്റും ആമ്പിയർ ശക്തിയാണ് കണ്ടക്ടർ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്, ബന്ധത്താൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു

ആമ്പിയർ ശക്തിയുടെ ദിശ വെക്റ്റർ ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ ദിശയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു
, ആ. ഇത് വെക്റ്ററുകൾ കിടക്കുന്ന തലത്തിന് ലംബമാണ് ഒപ്പം (ചിത്രം 1).

അരി. 1. ആമ്പിയർ ശക്തിയുടെ ദിശ നിർണ്ണയിക്കാൻ

എങ്കിൽ ലംബമായി , അപ്പോൾ ആമ്പിയർ ശക്തിയുടെ ദിശ ഇടതു കൈയുടെ നിയമത്താൽ നിർണ്ണയിക്കാനാകും: വൈദ്യുതധാരയിലൂടെ നീട്ടിയ നാല് വിരലുകൾ നയിക്കുക, ഈന്തപ്പന ബലരേഖകൾക്ക് ലംബമായി വയ്ക്കുക, തുടർന്ന് തള്ളവിരൽ ആമ്പിയർ ശക്തിയുടെ ദിശ കാണിക്കും. കാന്തിക പ്രേരണയുടെ നിർവചനത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാനം ആമ്പിയറിൻ്റെ നിയമമാണ്, അതായത്. സ്കെയിലർ രൂപത്തിൽ എഴുതിയിരിക്കുന്ന ഫോർമുല (2) യിൽ നിന്നാണ് ബന്ധം (1) പിന്തുടരുന്നത്.

ഈ മണ്ഡലത്തിൽ ചലിക്കുന്ന ചാർജുള്ള ഒരു കണത്തിൽ ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തിയാണ് ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്സ്. അനുഭവത്തിൻ്റെ സാമാന്യവൽക്കരണത്തിൻ്റെ ഫലമായി ലോറൻ്റ്സ് ഫോഴ്സ് ഫോർമുല ആദ്യമായി ജി.

എവിടെ
- തീവ്രതയോടെ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിലെ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലം ;
– ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ബലം.

വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ ക്രമീകരിച്ച ചലനമാണ് കറൻ്റ് എന്നത് കണക്കിലെടുത്ത് ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ കാന്തിക ഘടകത്തിൻ്റെ ഫോർമുല ആമ്പിയർ നിയമത്തിൽ നിന്ന് ലഭിക്കും. കാന്തികക്ഷേത്രം ചലിക്കുന്ന ചാർജുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ, അത് കറൻ്റ്-വഹിക്കുന്ന കണ്ടക്ടറിൽ ഒരു ഫലവും ഉണ്ടാക്കില്ല. ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ കാന്തിക ഘടകം പദപ്രയോഗത്താൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു:

ഈ ബലം പ്രവേഗ വെക്റ്ററുകൾ കിടക്കുന്ന തലത്തിലേക്ക് ലംബമായി നയിക്കപ്പെടുന്നു കാന്തിക മണ്ഡല ഇൻഡക്ഷനും ; അതിൻ്റെ ദിശ വെക്റ്റർ ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ ദിശയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു
വേണ്ടി q > 0 കൂടാതെ ദിശയോടൊപ്പം
വേണ്ടി q>0 (ചിത്രം 2).

അരി. 2. ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ കാന്തിക ഘടകത്തിൻ്റെ ദിശ നിർണ്ണയിക്കാൻ

വെക്റ്റർ ആണെങ്കിൽ വെക്റ്ററിന് ലംബമായി പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള കണങ്ങൾക്കായുള്ള ലോറൻ്റ്സ് ശക്തിയുടെ കാന്തിക ഘടകത്തിൻ്റെ ദിശ ഇടതുവശത്തുള്ള നിയമം ഉപയോഗിച്ചും നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള കണങ്ങൾക്ക് വലത് കൈ നിയമം ഉപയോഗിച്ചും കണ്ടെത്താനാകും. ലോറൻസ് ശക്തിയുടെ കാന്തിക ഘടകം എല്ലായ്പ്പോഴും വേഗതയ്ക്ക് ലംബമായി നയിക്കപ്പെടുന്നതിനാൽ , അപ്പോൾ അത് കണികയെ ചലിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ജോലിയും ചെയ്യുന്നില്ല. ഇതിന് വേഗതയുടെ ദിശ മാറ്റാൻ മാത്രമേ കഴിയൂ , ഒരു കണത്തിൻ്റെ പാത വളയ്ക്കുക, അതായത്. ഒരു കേന്ദ്രാഭിമുഖ ശക്തിയായി പ്രവർത്തിക്കുക.

കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ (നിർവചനങ്ങൾ) കണക്കാക്കാൻ ബയോ-സാവാർട്ട്-ലാപ്ലേസ് നിയമം ഉപയോഗിക്കുന്നു ) കറൻ്റ് വഹിക്കുന്ന കണ്ടക്ടർമാർ സൃഷ്ടിച്ചത്.

ബയോ-സാവാർട്ട്-ലാപ്ലേസ് നിയമമനുസരിച്ച്, ഒരു കണ്ടക്ടറിൻ്റെ ഓരോ കറൻ്റ്-ഡയറക്ടഡ് എലമെൻ്റും അകലെ ഒരു ബിന്ദുവിൽ സൃഷ്ടിക്കുന്നു ഈ മൂലകത്തിൽ നിന്ന്, ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം, അതിൻ്റെ ഇൻഡക്ഷൻ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ബന്ധമാണ്:

എവിടെ
H / m - കാന്തിക സ്ഥിരാങ്കം; µ - മാധ്യമത്തിൻ്റെ കാന്തിക പ്രവേശനക്ഷമത.

അരി. 3. ബയോ-സാവാർട്ട്-ലാപ്ലേസ് നിയമത്തിലേക്ക്

സംവിധാനം
വെക്റ്റർ ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ ദിശയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു
, അതായത്.
വെക്റ്ററുകൾ കിടക്കുന്ന തലത്തിന് ലംബമായി ഒപ്പം . ഒരേസമയം
ശക്തിയുടെ രേഖയോട് സ്പർശിക്കുന്നതാണ്, അതിൻ്റെ ദിശ ജിംലെറ്റ് റൂൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർണ്ണയിക്കാനാകും: ജിംലെറ്റിൻ്റെ അഗ്രത്തിൻ്റെ വിവർത്തന ചലനം വൈദ്യുതധാരയിലൂടെ നയിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഹാൻഡിലിൻ്റെ ഭ്രമണ ദിശ നിർണ്ണയിക്കും കാന്തികക്ഷേത്രരേഖ (ചിത്രം 3).

മുഴുവൻ കണ്ടക്ടറും സൃഷ്ടിച്ച കാന്തികക്ഷേത്രം കണ്ടെത്താൻ, നിങ്ങൾ ഫീൽഡ് സൂപ്പർപോസിഷൻ്റെ തത്വം പ്രയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്:

ഉദാഹരണത്തിന്, വൃത്താകൃതിയിലുള്ള വൈദ്യുതധാരയുടെ മധ്യഭാഗത്തുള്ള കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ കണക്കാക്കാം (ചിത്രം 4).

അരി. 4. വൃത്താകൃതിയിലുള്ള വൈദ്യുതധാരയുടെ മധ്യഭാഗത്തുള്ള ഫീൽഡിൻ്റെ കണക്കുകൂട്ടലിലേക്ക്

വൃത്താകൃതിയിലുള്ള കറൻ്റിനായി
ഒപ്പം
, അതിനാൽ സ്കെയിലർ രൂപത്തിലുള്ള ബന്ധത്തിന് (5) രൂപമുണ്ട്:

കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള മറ്റൊരു നിയമമാണ് മൊത്തം നിലവിലെ നിയമം (മാഗ്നറ്റിക് ഇൻഡക്ഷൻ സർക്കുലേഷൻ സിദ്ധാന്തം).

ശൂന്യതയിലെ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിനായുള്ള മൊത്തം നിലവിലെ നിയമത്തിന് ഇനിപ്പറയുന്ന രൂപമുണ്ട്:

എവിടെ ബി എൽ – പ്രൊജക്ഷൻ ഓരോ കണ്ടക്ടർ മൂലകത്തിനും , നിലവിലെ സഹിതം സംവിധാനം.

ഏതെങ്കിലും അടച്ച സർക്യൂട്ടിനൊപ്പം കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ വെക്‌ടറിൻ്റെ രക്തചംക്രമണം കാന്തിക സ്ഥിരാങ്കത്തിൻ്റെ ഉൽപ്പന്നത്തിനും ഈ സർക്യൂട്ട് ഉൾക്കൊള്ളുന്ന വൈദ്യുതധാരകളുടെ ബീജഗണിത തുകയ്ക്കും തുല്യമാണ്.

കാന്തികക്ഷേത്രത്തിനായുള്ള ഓസ്ട്രോഗ്രാഡ്സ്കി-ഗാസ് സിദ്ധാന്തം ഇപ്രകാരമാണ്:

എവിടെ ബി എൻ – വെക്റ്റർ പ്രൊജക്ഷൻ സാധാരണ നിലയിലേക്ക് സൈറ്റിലേക്ക് dS.

അനിയന്ത്രിതമായ അടച്ച പ്രതലത്തിലൂടെയുള്ള കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്ററിൻ്റെ ഫ്ലക്സ് പൂജ്യമാണ്.

കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ സ്വഭാവം (9), (10) ഫോർമുലകളിൽ നിന്ന് പിന്തുടരുന്നു.

തീവ്രത വെക്‌ടറിൻ്റെ രക്തചംക്രമണം പൂജ്യത്തിന് തുല്യമാണ് എന്നതാണ് വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ സാധ്യതയുടെ വ്യവസ്ഥ
.

ഒരു സാധ്യതയുള്ള വൈദ്യുത മണ്ഡലം നിശ്ചലമായ വൈദ്യുത ചാർജുകൾ വഴി സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു; ഫീൽഡ് ലൈനുകൾ അടച്ചിട്ടില്ല, അവ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകളിൽ ആരംഭിച്ച് നെഗറ്റീവ് നിരക്കിൽ അവസാനിക്കുന്നു.

ഫോർമുല (9) ൽ നിന്ന് കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ കാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ വെക്റ്ററിൻ്റെ രക്തചംക്രമണം പൂജ്യത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണെന്ന് ഞങ്ങൾ കാണുന്നു, അതിനാൽ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന് സാധ്യതയില്ല.

ബന്ധത്തിൽ നിന്ന് (10) സാധ്യതയുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിവുള്ള കാന്തിക ചാർജുകൾ നിലവിലില്ല. (ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക്സിൽ, സമാനമായ ഒരു സിദ്ധാന്തം രൂപത്തിൽ പുകയുന്നു
.

ശക്തിയുടെ കാന്തികരേഖകൾ സ്വയം അടയുന്നു. അത്തരമൊരു ഫീൽഡിനെ വോർട്ടക്സ് ഫീൽഡ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. അങ്ങനെ, കാന്തികക്ഷേത്രം ഒരു ചുഴി മണ്ഡലമാണ്. ഫീൽഡ് ലൈനുകളുടെ ദിശ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ജിംലെറ്റ് റൂൾ ആണ്. വൈദ്യുതധാര വഹിക്കുന്ന നേരായ, അനന്തമായി നീളമുള്ള കണ്ടക്ടറിൽ, ശക്തിയുടെ വരികൾക്ക് കണ്ടക്ടറിന് ചുറ്റുമുള്ള കേന്ദ്രീകൃത വൃത്തങ്ങളുടെ രൂപമുണ്ട് (ചിത്രം 3).