सभी सूत्रों को सख्ती से लिया जाता है पेडोगिकल मापन (एफआईपीआई) फेडरल इंस्टीट्यूट

3.3 एक चुंबकीय क्षेत्र

3.3.1 मैग्नेट की यांत्रिक बातचीत

विद्युत प्रभार के पास पदार्थ का एक असाधारण रूप बनता है - विद्युत क्षेत्र। चुंबक के चारों ओर एक समान रूप है, लेकिन मूल की एक और प्रकृति है (क्योंकि अयस्क विद्युत रूप से तटस्थ है), इसे एक चुंबकीय क्षेत्र कहा जाता है। चुंबकीय क्षेत्र के अध्ययन के लिए, प्रत्यक्ष या घोड़े की नाल के आकार के चुंबक का उपयोग किया जाता है। चुंबक के कुछ स्थानों में सबसे बड़ा आकर्षक प्रभाव होता है, उन्हें ध्रुव (उत्तर और दक्षिण) कहा जाता है। मल्टीमैम चुंबकीय ध्रुव आकर्षित होते हैं, और एक ही नाम दोहराया जाता है।

एक चुंबकीय क्षेत्र। वेक्टर चुंबकीय प्रेरण

चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति विशेषताओं के लिए, चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण वेक्टर का उपयोग किया जाता है। चुंबकीय क्षेत्र ग्राफिक रूप से पावर लाइनों (चुंबकीय प्रेरण लाइनों) का उपयोग करके चित्रित किया गया है। रेखाएं बंद हैं, कोई शुरुआत नहीं है, कोई अंत नहीं है। वह स्थान जिसमें से चुंबकीय रेखाएं आती हैं - उत्तरी ध्रुव (उत्तर), दक्षिण ध्रुव (दक्षिण) में चुंबकीय रेखाएं दर्ज करें।

चुंबकीय प्रेरण बी। [टीएल]- वेक्टर भौतिक मूल्य, जो चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति विशेषता है।

चुंबकीय क्षेत्रों की सुपरपोजिशन का सिद्धांत -यदि इस बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र कई क्षेत्रों के स्रोतों द्वारा बनाया गया है, तो चुंबकीय प्रेरण - प्रत्येक क्षेत्र के प्रत्येक क्षेत्र के प्रेरण का वेक्टर योग अलग से :

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं। पट्टी और घोड़े की नाल के आकार के स्थायी मैग्नेट के क्षेत्र की रेखा की तस्वीर

3.3.2 ermed अनुभव। वर्तमान के साथ कंडक्टर का चुंबकीय क्षेत्र। लंबी प्रत्यक्ष एक्सप्लोरर फील्ड लाइनों और बंद रिंग कंडक्टर, वर्तमान कॉइल्स की तस्वीर

चुंबकीय क्षेत्र न केवल चुंबक के आसपास, बल्कि वर्तमान के साथ कोई कंडक्टर भी मौजूद है। Ermed का अनुभव एक चुंबक के लिए बिजली के प्रवाह का प्रदर्शन करता है। यदि एक प्रत्यक्ष कंडक्टर, जिसके अनुसार वर्तमान जाता है, कार्डबोर्ड शीट में छेद के माध्यम से छोड़ें, जिस पर छोटे लोहे या स्टील भूरे रंग की बिखरी हुई है, फिर वे केंद्रित सर्किल बनाते हैं जिनके केंद्र कंडक्टर की धुरी पर स्थित है। ये मंडल वर्तमान के साथ कंडक्टर के चुंबकीय क्षेत्र की पावर लाइनें हैं।

3.3.3 ampere शक्ति, इसकी दिशा और मूल्य:

एम्पीयर पावर - एक चुंबकीय क्षेत्र में वर्तमान के साथ एक कंडक्टर पर अभिनय बल। एम्पीयर बल की दिशा बाएं हाथ के नियम से निर्धारित की जाती है: यदि बाएं हाथ को रखा गया है ताकि हथेली में चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के लंबवत घटक, और चार लम्बी उंगलियों को वर्तमान की ओर निर्देशित किया गया था, तो अंगूठे स्ट्रैंडेड 90 डिग्री एक वर्तमान के साथ सेगमेंट कंडक्टर पर अभिनय बल की दिशा दिखाएगी, यानी, एम्पर की ताकत है।

कहा पे मैं। - कंडक्टर में वर्तमान शक्ति;

बी

एल - चुंबकीय क्षेत्र में स्थित कंडक्टर की लंबाई;

α - चुंबकीय क्षेत्र वेक्टर और कंडक्टर में वर्तमान दिशा के बीच कोण।

3.3.4 Lorentz शक्ति, इसकी दिशा और मूल्य:

चूंकि विद्युत प्रवाह शुल्क की एक आदेशित आंदोलन है, इसलिए वर्तमान के साथ कंडक्टर पर चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई अलग-अलग चलती शुल्कों पर इसकी कार्रवाई का परिणाम है। चुंबकीय क्षेत्र से आगे बढ़ने वाले बलों को इसे लोरेंटज़ की मजबूती कहा जाता है। Lorentz शक्ति संबंध द्वारा निर्धारित की जाती है:

कहा पे प्र - चलती चार्ज की परिमाण;

वी - इसकी गति का मॉड्यूल;

बी - चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण वेक्टर के मॉड्यूल;

α - चार्ज स्पीड वेक्टर और चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के बीच कोण।

कृपया ध्यान दें कि लोरेंटज़ की गति गति के लिए लंबवत है और इसलिए यह काम नहीं करता है, चार्ज दर मॉड्यूल और इसकी गतिशील ऊर्जा को नहीं बदलता है। लेकिन गति की दिशा लगातार बदलती है।

वैक्टर के लिए लोरेंटज़ पावर लंबवत में तथा वी और इसकी दिशा बाएं हाथ के समान नियम का उपयोग करके एम्पीयर बल की दिशा के रूप में निर्धारित की जाती है: यदि बाएं हाथ को तैनात किया जाता है ताकि चुंबकीय प्रेरण घटक में, लंबवत चार्ज दर, हथेली में थी, और चार अंगुलियों का लक्ष्य सकारात्मक चार्ज के आंदोलन (नकारात्मक, जैसे इलेक्ट्रॉन) के आंदोलन के उद्देश्य से किया गया था, फिर एक अंगूठे 90 डिग्री पर शुरू हुआ कानून की दिशा दिखाएगा Lorentz के प्रभारी पर अभिनय फ्लोरिडा.

एक सजातीय चुंबकीय क्षेत्र में चार्ज कण का आंदोलन

जब चार्ज किए गए कण को \u200b\u200bचुंबकीय क्षेत्र में स्थानांतरित किया जाता है, तो Lorentz काम काम नहीं करता है। इसलिए, वेग वेक्टर मॉड्यूल जब कण आगे बढ़ रहा है तो नहीं बदलता है। यदि चार्ज कण लोरेंटज़ फोर्स की क्रिया के तहत एक सजातीय चुंबकीय क्षेत्र में चलता है, और इसकी गति वेक्टर के लिए लंबवत विमान में निहित है, तो कण त्रिज्या के चक्र के चारों ओर स्थानांतरित हो जाएगा।

जैसे ही विश्राम विद्युत प्रभार एक विद्युत क्षेत्र के माध्यम से दूसरे चार्ज पर कार्य करता है, विद्युत प्रवाह दूसरे वर्तमान पर कार्य करता है चुंबकीय क्षेत्र। स्थायी चुंबकों पर चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव पदार्थ के परमाणुओं में आगे बढ़ने और सूक्ष्म परिपत्र धाराओं में बढ़ने वाले शुल्कों पर इसकी कार्रवाई में कमी आई है।

द्वारा सिद्धांत विद्युत चुंबकत्व दो पदों के आधार पर:

• चुंबकीय क्षेत्र चलती शुल्क और धाराओं पर कार्य करता है;
• चुंबकीय क्षेत्र धाराओं और चलती शुल्क के आसपास होता है।

चुंबक बातचीत

स्थायी चुंबक (या चुंबकीय तीर) पृथ्वी के चुंबकीय मेरिडियन के साथ उन्मुख। वह उसका अंत है जो इंगित करता है कि उत्तर कहा जाता है उत्तरी ध्रुव (एन), और विपरीत छोर - दक्षिणी ध्रुव (ओं)। एक दूसरे के लिए दो चुंबक के पास, हम ध्यान देते हैं कि उनके ध्रुवों को एक ही नाम दोहराया जाता है, और variepetes आकर्षित होते हैं ( अंजीर। एक ).

यदि ध्रुवों को विभाजित किया जाता है, तो स्थायी चुंबक को दो भागों में काटते हुए, तो हम पाएंगे कि उनमें से प्रत्येक भी होगा दो ध्रुव, यानी यह एक स्थायी चुंबक होगा ( अंजीर। 2। )। दोनों ध्रुव उत्तर और दक्षिणी हैं, - एक दूसरे से अविभाज्य, बराबर।

पृथ्वी या स्थायी चुंबकों द्वारा बनाई गई चुंबकीय क्षेत्र को एक विद्युत क्षेत्र, चुंबकीय पावर लाइनों की तरह चित्रित किया गया है। चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र की पावर लाइनों की तस्वीर को उस पर कागज की शीट रखकर प्राप्त किया जा सकता है, जिस पर लौह भूरा को वर्दी परत में डाला जाता है। एक चुंबकीय क्षेत्र में ढूँढना, भूरा चुंबकीय है - उनमें से प्रत्येक उत्तर और दक्षिण ध्रुवों का प्रतीत होता है। विपरीत ध्रुव एक दूसरे के करीब आते हैं, लेकिन पेपर पर भूरे रंग का घर्षण इसे रोकता है। यदि आप अपनी उंगली के साथ पेपर पर दस्तक देते हैं, तो घर्षण कम हो जाएगा और भूरे रंग को एक-दूसरे के प्रति आकर्षित किया जाएगा, चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं को दर्शाते हुए श्रृंखलाएं बनाते हैं।

पर अंजीर। 3। भूरे रंग के प्रत्यक्ष चुंबक और छोटे चुंबकीय तीरों में स्थान चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा का संकेत देता है। इस दिशा के लिए, चुंबकीय तीर के उत्तरी ध्रुव की दिशा ली जाती है।

Ermed का अनुभव। टोक चुंबकीय क्षेत्र

XIX शताब्दी की शुरुआत में। डेनिश वैज्ञानिक Erstead। खोज करके एक महत्वपूर्ण खोज की स्थायी चुंबक के लिए विद्युत वर्तमान कार्रवाई । उन्होंने चुंबकीय तीर के पास लंबे तार को रखा। जब वर्तमान मार्ग, तीर घुमाया, उसके लिए लंबवत बसने की मांग कर रहा है ( अंजीर। चार )। यह चुंबकीय क्षेत्र के कंडक्टर के आसपास की घटना से समझाया जा सकता है।

एक वर्तमान के साथ एक प्रत्यक्ष कंडक्टर द्वारा बनाए गए क्षेत्र की चुंबकीय पावर लाइनें विमान के लंबवत में स्थित केंद्रित मंडलियां हैं, जिनके साथ केंद्र एक बिंदु पर केंद्रित होते हैं ( अंजीर। पांच )। रेखाओं की दिशा सही पेंच के शासन द्वारा निर्धारित की जाती है:

यदि पेंच फील्ड लाइनों की दिशा में घूमता है, तो यह कंडक्टर में वर्तमान की ओर बढ़ेगा .

चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति विशेषता है वेक्टर चुंबकीय प्रेरण बी । प्रत्येक बिंदु पर, यह फील्ड टेंगेंट द्वारा निर्देशित किया जाता है। विद्युत क्षेत्र की रेखाएं सकारात्मक आरोपों पर शुरू होती हैं और नकारात्मक पर समाप्त होती हैं, और इस क्षेत्र में अभिनय बल को प्रत्येक बिंदु पर लाइन के स्पर्शरेथ के साथ निर्देशित किया जाता है। विद्युत के विपरीत, चुंबकीय क्षेत्र रेखा बंद है, जो प्रकृति में "चुंबकीय शुल्क" की अनुपस्थिति से जुड़ी है।

वर्तमान का चुंबकीय क्षेत्र स्थायी चुंबक द्वारा बनाए गए क्षेत्र से सिद्धांत में भिन्न नहीं होता है। इस अर्थ में, एक फ्लैट चुंबक का एक एनालॉग एक लंबा सोलोनॉइड है - तार से एक तार, जिसकी लंबाई इसके व्यास से कहीं अधिक है। उस द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं का चित्र, पर चित्रित किया गया अंजीर। 6। , एक फ्लैट चुंबक के लिए समान ( अंजीर। 3। )। मंडल घुमावदार घुमावदार तार के क्रॉस सेक्शन को इंगित करते हैं। पर्यवेक्षक से तार पर बहती धाराओं को क्रॉस द्वारा दर्शाया गया है, और विपरीत दिशा की धाराएं - पर्यवेक्षक को - अंकों से संकेतित हैं। एक ही पदनाम चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के लिए स्वीकार किए जाते हैं, जब वे ड्राइंग प्लेन के लंबवत होते हैं ( अंजीर। 7। ए, बी)।

सोलोनॉइड घुमावदार और इसके अंदर चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा में वर्तमान की दिशा दाएं पेंच के नियम से भी जुड़ा हुआ है, जो इस मामले में निम्नानुसार तैयार किया गया है:

यदि आप सोलोनॉयड की धुरी के साथ देखते हैं, तो वर्तमान सर्किट बोर्ड इसमें एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, जिसकी दिशा सही स्क्रू आंदोलन की दिशा के साथ मेल खाती है ( अंजीर। आठ )

इस नियम के आधार पर, यह पता लगाना आसान है कि सोलोनॉइड को दर्शाया गया है अंजीर। 6। , उत्तरी ध्रुव अपने सही अंत में कार्य करता है, और दक्षिणी एक बचा है।

सोलोनॉइड के अंदर चुंबकीय क्षेत्र सजातीय है - चुंबकीय प्रेरण वेक्टर का निरंतर मूल्य (बी \u003d कॉन्स) होता है। इस संबंध में, सोलोनॉइड एक फ्लैट कंडेनसर के समान है, जिसमें एक सजातीय विद्युत क्षेत्र बनाया गया है।

वर्तमान के साथ एक कंडक्टर पर एक चुंबकीय क्षेत्र में अभिनय शक्ति

अनुभवी यह पाया गया कि चुंबकीय क्षेत्र में वर्तमान के साथ कंडक्टर पर बल। एक समान क्षेत्र में, एक सीधी रेखा कंडक्टर एल लेना, जिसके अनुसार वर्तमान मैं फील्ड बी वेक्टर के लिए लंबवत हूं, बल का अनुभव कर रहा है: F \u003d i l b .

बल की दिशा निर्धारित की जाती है बाएं हाथ का नियम:

यदि बाएं हाथ की चार विस्तारित उंगलियां एक्सप्लोरर में वर्तमान की दिशा में स्थित हैं, और हथेली वेक्टर बी के लिए लंबवत है, तो सेवानिवृत्त अंगूठे कंडक्टर पर कार्यरत बल की दिशा को इंगित करते हैं (अंजीर। नौ ).

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चुंबकीय क्षेत्र में मौजूदा के साथ कंडक्टर पर अभिनय करने वाली बल को विद्युत शक्ति, जैसे विद्युत शक्ति, और उनके लिए लंबवत रूप से नहीं किया जाता है। कंडक्टर पर, बिजली लाइनों के साथ स्थित, चुंबकीय बल काम नहीं करता है।

समीकरण एफ \u003d आईएलबी। आपको चुंबकीय क्षेत्र में प्रेरण की मात्रात्मक विशेषता देने की अनुमति देता है।

रवैया यह कंडक्टर के गुणों पर निर्भर नहीं है और चुंबकीय क्षेत्र को स्वयं की विशेषता है।

चुंबकीय प्रेरण बी का मॉड्यूल संख्यात्मक रूप से एक सिंगल-लम्बाई कंडक्टर पर लंबवत स्थित बिजली के बराबर है, जिसके अनुसार एक एम्पर शक्ति बहती है।

चुंबकीय क्षेत्र में प्रेरण की प्रणाली की प्रणाली में टेस्ला (टीएल) परोसता है:

एक चुंबकीय क्षेत्र। टेबल्स, स्कीम, सूत्र

(चुंबक इंटरैक्शन, ermed अनुभव, चुंबकीय प्रेरण वेक्टर, वेक्टर दिशा, सुपरपोजिशन सिद्धांत। चुंबकीय क्षेत्रों, चुंबकीय प्रेरण लाइन की ग्राफिक छवि। चुंबकीय प्रवाह, क्षेत्र की ऊर्जा विशेषताओं। चुंबकीय बल, एम्पर पावर, Lorentz शक्ति। एक चुंबकीय क्षेत्र में चार्ज कणों का आंदोलन। पदार्थ के चुंबकीय गुण, ampere परिकल्पना)

"चुंबकीय क्षेत्र निर्धारित करना" - प्रयोगों के दौरान प्राप्त आंकड़ों के अनुसार, तालिका में भरें। जे वर्ने। जब हम चुंबकीय तीर में एक चुंबक लाते हैं, तो यह बदल जाता है। चुंबकीय क्षेत्रों की ग्राफिक छवि। हंस क्रिश्चियन Ermed। बिजली क्षेत्र। चुंबक में दो ध्रुव होते हैं: उत्तर और दक्षिण। सामान्यीकरण और ज्ञान के व्यवस्थितकरण का चरण।

"चुंबकीय क्षेत्र और इसकी ग्राफिक छवि" एक अमानवीय चुंबकीय क्षेत्र है। वर्तमान के साथ coils। चुंबकीय रेखाएं। एम्पीयर की परिकल्पना। एक पट्टी चुंबक के अंदर। Multimame चुंबकीय ध्रुव। ध्रुवीय रोशनी। स्थायी चुंबक का चुंबकीय क्षेत्र। एक चुंबकीय क्षेत्र। पृथ्वी चुंबकीय क्षेत्र। चुंबकीय ध्रुव। बायोमेट्रोलॉजी। संकेंद्रित वृत्त। समान चुंबकीय क्षेत्र।

"चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा" एक स्केलर मान है। अधिष्ठापन की गणना। स्थायी चुंबकीय क्षेत्र। आराम का समय। अधिष्ठापन की परिभाषा। ऊर्जा कुंडल। अधिस्थक के साथ सर्किट में extroctures। क्षणिक प्रक्रियाएं। ऊर्जा घनत्व। इलेक्ट्रोडायनामिक्स। Oscillatory contour। पल्स चुंबकीय क्षेत्र। आत्म-प्रेरण। चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा घनत्व।

"चुंबकीय क्षेत्र की विशेषताएं" - चुंबकीय प्रेरण की रेखा। ब्रास्कोवर नियम। बिजली लाइनों के साथ बारी। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का कंप्यूटर मॉडल। चुंबकीय स्थिर। चुंबकीय प्रेरण। चार्ज वाहक की संख्या। वेक्टर चुंबकीय प्रेरण सेट करने के तीन तरीके। विद्युत प्रवाह का चुंबकीय क्षेत्र। भौतिकी वैज्ञानिक विलियम हिल्बर्ट।

"चुंबकीय क्षेत्र के गुण" एक प्रकार का पदार्थ है। चुंबकीय क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण। चुंबकीय प्रेरण। स्थायी चुंबक। कुछ चुंबकीय प्रेरण मूल्य। चुंबकीय सुई। वक्ता। चुंबकीय प्रेरण वेक्टर मॉड्यूल। चुंबकीय प्रेरण लाइनें हमेशा बंद होती हैं। धाराओं की बातचीत। टोक़। पदार्थ के चुंबकीय गुण।

"एक चुंबकीय क्षेत्र में कणों का आंदोलन" - स्पेक्ट्रोग्राफ। Lorentz की शक्ति की कार्रवाई का प्रकटीकरण। Lorentz शक्ति। चक्रवात। Lorentz की शक्ति की परिमाण का निर्धारण। नियंत्रण प्रश्न। Lorentz की शक्ति के निर्देश। आंतरिक पदार्थ। प्रयोग का कार्य। सेटिंग्स परिवर्तित करना। एक चुंबकीय क्षेत्र। मास स्पेक्ट्रोग्राफ। एक चुंबकीय क्षेत्र में कणों का आंदोलन। कैथोड रे ट्यूब।

20 प्रस्तुतियों के विषय में कुल

कार्य निर्देशिका।
कार्य डी 13। एक चुंबकीय क्षेत्र। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन

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घोड़े की नाल चुंबक के ध्रुवों के बीच स्थित प्रकाश-प्रवाहकीय फ्रेम पर, विद्युत प्रवाह को याद किया गया था, जिसकी दिशा तीरों द्वारा आंकड़े में इंगित की गई है।

फेसला।

चुंबकीय क्षेत्र को चुंबक के उत्तरी ध्रुव से दक्षिणी (अंबर ढांचे के पक्ष में लंबवत) से निर्देशित किया जाएगा। वर्तमान के साथ फ्रेम पक्ष के किनारे, एम्पीयर की शक्ति को बाएं हाथ के नियम द्वारा निर्धारित की जाने वाली दिशा से निर्धारित किया जाता है, और मूल्य कहां है - फ्रेम में वर्तमान शक्ति - की परिमाण चुंबक क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण, फ्रेम के संबंधित पक्ष की लंबाई - चुंबकीय प्रेरण वेक्टर और वर्तमान दिशा के बीच कोने का साइनस। इस प्रकार, फ्रेम के समानांतर फ्रेम और पक्ष के पक्ष में, आकार में बराबर बलों की ताकत होगी, लेकिन दिशा के विपरीत: बाईं ओर "हमसे", लेकिन दाईं ओर "हम पर।" बाकी बल कार्य नहीं करेगा, क्योंकि उनमें से वर्तमान क्षेत्र की पावर लाइनों के समानांतर बहता है। इस प्रकार, यदि आप शीर्ष पर देखते हैं तो फ्रेम घड़ी की दिशा में घूमना शुरू कर देगा।

जैसे ही दिशा बदल रही है, तब बल उस पल में बदल जाएगा जब फ्रेम 90 डिग्री टोक़ पर बदल जाता है, दिशा बदल जाएगी, इसलिए फ्रेम चालू नहीं होगा। कुछ समय के लिए, फ्रेम इस स्थिति में धाराप्रवाह होगा, और फिर चित्रा 4 में इंगित स्थिति में होने के लिए बाहर निकलें।

उत्तर - 4।

स्रोत: भौतिकी में गिया। मूल लहर। विकल्प 1313।

कॉइल विद्युत प्रवाह है, जिसकी दिशा आकृति में दिखायी जाती है। एक ही समय में आयरन कोर कॉइल के सिरों पर

1) चुंबकीय ध्रुवों का गठन किया जाता है: 1 उत्तरी ध्रुव के अंत में; 2 के अंत में - दक्षिण

2) चुंबकीय ध्रुवों का गठन किया जाता है: 1 दक्षिण ध्रुव के अंत में; 2 के अंत में - उत्तरी

3) विद्युत शुल्क जमा होता है: 1 के अंत में - ऋणात्मक शुल्क; 2 के अंत में - सकारात्मक

4) विद्युत शुल्क जमा: 1 के अंत में - एक सकारात्मक चार्ज; 2 के अंत में - नकारात्मक

फेसला।

चार्ज किए गए कणों को स्थानांतरित करते समय, एक चुंबकीय क्षेत्र हमेशा होता है। हम चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा निर्धारित करने के लिए दाहिने हाथ के नियम का उपयोग करते हैं: वर्तमान लाइन के माध्यम से अपनी अंगुलियों को भेजें, फिर झुकाव अंगूठे चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा को इंगित करता है। इस प्रकार, चुंबकीय प्रेरण लाइनों को 1 देर से अंत तक निर्देशित किया जाता है। चुंबकीय क्षेत्र रेखा दक्षिणी चुंबकीय ध्रुव का हिस्सा है और उत्तर से बाहर आती है।

सही उत्तर संख्या में निर्दिष्ट है 2.

ध्यान दें।

चुंबकीय क्षेत्र रेखा के चुंबक (कॉइल) के अंदर दक्षिणी ध्रुव से उत्तर में आता है।

उत्तर: 2।

स्रोत: भौतिकी में गिया। मूल लहर। विकल्प 1326., ओजीई -2019। मूल लहर। विकल्प 54416।

यह आंकड़ा लौह भूरे रंग से प्राप्त दो बैंड मैग्नेट से चुंबकीय फील्ड लाइनों की तस्वीर दिखाता है। स्ट्रिप मैग्नेट के कौन से ध्रुव, चुंबकीय तीर के स्थान से निर्णय लेते हैं, क्षेत्र 1 और 2 के अनुरूप हैं?

1) 1 - उत्तरी ध्रुव; 2 - दक्षिण

2) 1 - दक्षिणी; 2 - उत्तरी ध्रुव

3) और 1, और 2 - उत्तरी ध्रुव

4) और 1, और 2 - दक्षिणी ध्रुव

फेसला।

चूंकि चुंबकीय रेखाएं बंद हैं, इसलिए ध्रुव एक साथ दक्षिणी या उत्तरी नहीं हो सकते हैं। पत्र एन (उत्तर) उत्तरी ध्रुव, एस (दक्षिण) - दक्षिण को दर्शाता है। उत्तरी ध्रुव दक्षिणी के लिए आकर्षित होता है। नतीजतन, क्षेत्र 1 दक्षिण ध्रुव है, क्षेत्र 2 - उत्तरी ध्रुव।

ईजीई कोडिफायर के विषयों: चुंबक इंटरैक्शन, वर्तमान के साथ कंडक्टर का चुंबकीय क्षेत्र।

पदार्थ के चुंबकीय गुण लंबे समय तक लोगों को ज्ञात होते हैं। मैग्नेट ने प्राचीन शहर मैग्नीशिया से अपना नाम प्राप्त किया: खनिज अपने आसपास के इलाकों में फैल गया था (बाद में चुंबकीय लौह या चुंबकत्व कहा जाता है), जिनके टुकड़े लौह वस्तुओं के टुकड़े आकर्षित हुए थे।

चुंबक बातचीत

प्रत्येक चुंबक के दोनों किनारों पर स्थित हैं उत्तरी ध्रुव तथा दक्षिणी ध्रुव। दो चुंबक एक दूसरे के लिए विभिन्न ध्रुवों के साथ आकर्षित होते हैं और उसी नाम को पीछे हटाते हैं। चुंबक वैक्यूम के माध्यम से भी एक दूसरे पर कार्य कर सकते हैं! यह सब बिजली के आरोपों की बातचीत को याद दिलाता है, हालांकि चुंबक इंटरैक्शन बिजली नहीं है। यह निम्नलिखित अनुभवी तथ्यों से प्रमाणित है।

चुंबकीय बल एक चुंबक को गर्म करते समय कमजोर हो जाता है। बिंदु शुल्क की बातचीत की ताकत उनके तापमान पर निर्भर नहीं है।

एक चुंबक हिलाते हुए चुंबकीय शक्ति कमजोर हो रही है। विद्युत रूप से चार्ज निकायों की तरह कुछ भी नहीं होता है।

सकारात्मक विद्युत शुल्क को नकारात्मक से अलग किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, तेल को विद्युतीकरण करते समय)। लेकिन चुंबक ध्रुवों को विभाजित करना संभव नहीं है: यदि आप एक चुंबक को दो हिस्सों में काटते हैं, तो ध्रुव भी खंड में होते हैं, और चुंबक दो चुंबक को सिरों पर विभिन्न ध्रुवों के साथ विघटित करता है (उसी तरह से उन्मुख) स्रोत चुंबक के ध्रुवों)।

इस प्रकार, मैग्नेट हमेशा द्विध्रुवीय, वे केवल रूप में मौजूद हैं द्विध्रुवीय। पृथक चुंबकीय ध्रुव (तथाकथित) चुंबकीय मोनोपोल - एक इलेक्ट्रिक चार्ज के एनालॉग) यदि कोई रास्ता नहीं है (किसी भी मामले में, उन्हें अभी तक प्रयोगात्मक रूप से नहीं मिला है)। यह शायद बिजली और चुंबकत्व के बीच सबसे प्रभावशाली विषमता है।

विद्युत चार्ज निकायों की तरह, चुंबक विद्युत शुल्क पर कार्य करते हैं। हालांकि, चुंबक केवल कार्य करता है चलती चार्ज; यदि चार्ज चुंबक पर रहता है, तो चार्ज पर चुंबकीय बल के कार्यों को नहीं देखा जाता है। इसके विपरीत, विद्युतीकृत शरीर किसी भी शुल्क पर कार्य करता है, भले ही यह आराम या चाल हो।

द्वारा आधुनिक विचार CLOSTREAMING के सिद्धांत, चुंबक की बातचीत के माध्यम से किया जाता है चुंबकीय क्षेत्र। और यह है कि एक चुंबक आसपास के अंतरिक्ष में एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, जो एक और चुंबक पर कार्य करता है और इन चुंबकों के एक दृश्य आकर्षण या प्रतिकृति का कारण बनता है।

एक चुंबक का एक उदाहरण परोसा जाता है चुंबकीय सुई दिशा सूचक यंत्र। एक चुंबकीय तीर की मदद से, आप अंतरिक्ष के इस क्षेत्र में, साथ ही क्षेत्र की दिशा में एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति का न्याय कर सकते हैं।

हमारा ग्रह पृथ्वी एक विशाल चुंबक है। पृथ्वी के उत्तरी भौगोलिक ध्रुव के पास दक्षिणी चुंबकीय ध्रुव है। इसलिए, कम्पास के तीर का उत्तरी छोर, दक्षिणी की ओर मुड़ते हैं चुंबकीय ध्रुव पृथ्वी, भौगोलिक उत्तर इंगित करता है। इसलिए, वास्तव में, चुंबक के "उत्तरी ध्रुव" का नाम उठ गया।

चुंबकीय क्षेत्र की रेखाएं

विद्युत क्षेत्र, हम याद करते हैं, छोटे परीक्षण शुल्क का उपयोग करके जांच की जाती है, जिसके अनुसार आप क्षेत्र के मूल्य और दिशा का न्याय कर सकते हैं। एक चुंबकीय क्षेत्र के मामले में एक परीक्षण शुल्क का एनालॉग एक छोटा चुंबकीय तीर है।

उदाहरण के लिए, यदि आप स्पेस के विभिन्न बिंदुओं पर बहुत छोटे कंपास तीर रखते हैं, तो आप चुंबकीय क्षेत्र के कुछ ज्यामितीय दृश्य प्राप्त कर सकते हैं। अनुभव से पता चलता है कि तीरों को कुछ लाइनों के साथ रेखांकित किया जाएगा - तथाकथित चुंबकीय क्षेत्र लाइनें। आइए हम निम्नलिखित तीन बिंदुओं के रूप में इस अवधारणा की परिभाषा दें।

1. चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं, या चुंबकीय पावर लाइनें - ये निम्नलिखित संपत्ति के साथ अंतरिक्ष में निर्देशित रेखाएं हैं: इस तरह की रेखा के प्रत्येक बिंदु पर रखी गई कम्पास का छोटा तीर, इस लाइन के स्पर्शरेखा पर उन्मुख.

2. चुंबकीय क्षेत्र रेखा की दिशा इस लाइन के बिंदुओं पर स्थित कंपास तीर के उत्तरी सिरों की दिशा है.

3. लाइनों की मोटी जगह के इस क्षेत्र में चुंबकीय क्षेत्र को मजबूत करती है.

सफलता के साथ कंपास के तीरों की भूमिका लौह भूरा प्रदर्शन कर सकती है: छोटे भूरे रंग के चुंबकीय और चुंबकीय तीर के रूप में व्यवहार करते हैं।

तो, एक स्थायी चुंबक के चारों ओर लौह sarders डालने, हम चुंबकीय क्षेत्र लाइनों (चित्र 1) की निम्नलिखित तस्वीर के बारे में देखेंगे।

अंजीर। 1. एक स्थायी चुंबक का क्षेत्र

चुंबक के उत्तरी ध्रुव को नीले और पत्र द्वारा दर्शाया गया है; दक्षिण ध्रुव - लाल और पत्र। कृपया ध्यान दें कि फील्ड लाइनें चुंबक के उत्तरी ध्रुव को छोड़ देती हैं और दक्षिण ध्रुव में शामिल होती हैं: आखिरकार, यह एक चुंबक के दक्षिणी ध्रुव के लिए है कि कम्पास तीर के उत्तरी छोर को निर्देशित किया जाएगा।

Ersted अनुभव

इस तथ्य के बावजूद कि प्राचीन और चुंबकीय घटनाओं को प्राचीन काल से लोगों के लिए जाना जाता था, उनके बीच कोई संबंध नहीं देखा गया है। कुछ शताब्दियों के भीतर, बिजली और चुंबकत्व का अध्ययन एक दूसरे के समानांतर और स्वतंत्र रूप से था।

यह अद्भुत तथ्य यह है कि इलेक्ट्रिक और चुंबकीय घटना वास्तव में एक-दूसरे से जुड़ी हुई है, पहली बार 1820 में खोज की गई थी - ErstedA के प्रसिद्ध अनुभव में।

Ermed अनुभव योजना अंजीर में दिखाया गया है। 2 (rt.mip.ru से छवि)। चुंबकीय तीर (और - तीर के उत्तर और दक्षिण ध्रुवों) पर एक धातु कंडक्टर वर्तमान स्रोत से जुड़ा हुआ है। यदि आप श्रृंखला को बंद करते हैं, तो तीर कंडक्टर के लिए लंबवत हो जाता है!
इस सरल अनुभव ने सीधे बिजली और चुंबकत्व के रिश्ते को इंगित किया। Ersteda अनुभव के बाद प्रयोग, निम्नलिखित पैटर्न को मजबूती से स्थापित किया गया: चुंबकीय क्षेत्र विद्युत धाराओं और वर्तमान पर कार्य करता है.

अंजीर। 2. Ersted अनुभव

वर्तमान के साथ कंडक्टर द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं का पैटर्न कंडक्टर के आकार पर निर्भर करता है।

वर्तमान के साथ सीधे तार का चुंबकीय क्षेत्र

वर्तमान के साथ Rectilinear तार के चुंबकीय क्षेत्र की रेखाएं केंद्रित मंडल हैं। इन सर्कल के केंद्र तार पर स्थित हैं, और उनके विमान तार के लंबवत हैं (चित्र 3)।

अंजीर। 3. वर्तमान के साथ प्रत्यक्ष तार क्षेत्र

प्रत्यक्ष वर्तमान के चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं की दिशा निर्धारित करने के लिए, दो वैकल्पिक नियम हैं।

घड़ी की दिशा में. यदि आप देखते हैं कि वर्तमान में हम पर हैं, तो फ़ील्ड लाइनें वामावर्त हैं.

नियम नियम (या नियम ब्रासिक, या कॉर्कस्क्रू नियम - यह वह है जो करीब है ;-))। फ़ील्ड लाइनें जहां आपको स्क्रू को घुमाने की आवश्यकता होती है (सामान्य दाएं धागे के साथ) ताकि यह वर्तमान दिशा में धागे के माध्यम से चलता है.

उस नियम का उपयोग करें जिसे आप अधिक पसंद करते हैं। सही घड़ी के नियम में उपयोग करना सबसे अच्छा है - आप स्वयं को बाद में सुनिश्चित करें कि यह अधिक सार्वभौमिक रूप से है और उनके लिए यह आसान है (और फिर कृतज्ञता के साथ, जब आप विश्लेषणात्मक ज्यामिति का अध्ययन करते हैं तो इसे पहले वर्ष में याद रखें)।

अंजीर में। 3 दिखाई दिया और कुछ नया: यह एक वेक्टर कहा जाता है चुंबकीय क्षेत्र का प्रेरण, या चुंबकीय प्रेरण। चुंबकीय प्रेरण वेक्टर विद्युत क्षेत्र की ताकत वेक्टर का एक एनालॉग है: यह कार्य करता है मौन विशेषता चुंबकीय क्षेत्र, बल को निर्धारित करना जिसके साथ चुंबकीय क्षेत्र चलती शुल्क पर कार्य करता है।

हम बाद में चुंबकीय क्षेत्र में बलों के बारे में बात करेंगे, लेकिन अभी के लिए हम केवल यह ध्यान देते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र की परिमाण और दिशा चुंबकीय प्रेरण वेक्टर द्वारा निर्धारित की जाती है। अंतरिक्ष के प्रत्येक बिंदु पर, वेक्टर को निर्देशित किया जाता है, जहां इस बिंदु पर लगाए गए कंपास के तीर के उत्तरी छोर, अर्थात्, इस लाइन की दिशा में फील्ड लाइन के टेंगेंट द्वारा। चुंबकीय प्रेरण में मापा जाता है टेस्लाह (Tl)।

एक विद्युत क्षेत्र के मामले में, चुंबकीय क्षेत्र, मेले के प्रेरण के लिए अधिसूचना सिद्धांत। वह इस तथ्य में है कि विभिन्न धाराओं को फोल्ड वेक्टर द्वारा इस बिंदु पर बनाए गए चुंबकीय क्षेत्रों का प्रेरण और परिणामी चुंबकीय प्रेरण वेक्टर प्रदान करें:.

चुंबकीय क्षेत्र झटका के साथ बदल जाता है

एक गोलाकार कुंडल पर विचार करें जिसके माध्यम से निरंतर वर्तमान परिसंचरण। स्रोत जो वर्तमान बनाता है, हम तस्वीर नहीं दिखाते हैं।

हमारी बारी के क्षेत्र के फ़ील्ड के पैटर्न में लगभग निम्न रूप होगा (चित्र 4)।

अंजीर। 4. वर्तमान के साथ फील्ड बारी

यह हमारे लिए यह निर्धारित करने में सक्षम होगा कि कौन सा आधा स्थान (बारी के विमान के सापेक्ष) को एक चुंबकीय क्षेत्र निर्देशित किया जाता है। फिर हमारे पास दो वैकल्पिक नियम हैं।

घड़ी की दिशा में. फील्ड लाइनें वहां जाती हैं, जहां से वर्तमान वामावयी फैलती प्रतीत होती है.

नियम नियम. फ़ील्ड लाइनें जहां स्क्रू आगे बढ़ेगी (सामान्य दाएं धागे के साथ) यदि आप इसे वर्तमान दिशा में घुमाएंगे.

जैसा कि आप देख सकते हैं, वर्तमान और क्षेत्र में भूमिका निभाई गई भूमिकाएं - प्रत्यक्ष वर्तमान के मामले के लिए इन नियमों के शब्द की तुलना में।

वर्तमान के साथ चुंबकीय क्षेत्र कुंडल

तार यह पता चला है कि यह तंग है, बारी की बारी, तार को एक लंबी सर्पिल (चित्र 5 - साइट en.wikipedia.org से छवि) में तार हवा। कॉइल में कई दर्जन, सैकड़ों या यहां तक \u200b\u200bकि हजारों मोड़ भी हो सकते हैं। कुंडल कहा जाता है solenoid.

अंजीर। 5. कुंडल (Solenoid)

एक मोड़ का चुंबकीय क्षेत्र, जैसा कि हम जानते हैं, यह बहुत आसान नहीं दिखता है। खेत? अलग-अलग कॉइल मोड़ एक दूसरे पर अतिरंजित होते हैं, और परिणामस्वरूप, एक पूरी तरह से उलझन वाली तस्वीर होनी चाहिए। हालांकि, यह मामला नहीं है: लंबे कुंडल के क्षेत्र में अप्रत्याशित रूप से सरल संरचना है (चित्र 6)।

अंजीर। 6. वर्तमान के साथ कुंडल का क्षेत्र

इस आकृति में, कुंडल में वर्तमान वामावर्त आता है, यदि आप बाईं ओर देखते हैं (यह होगा, यदि चित्र 5 में वर्तमान स्रोत के "प्लस" से जुड़ने के लिए कॉइल का सही अंत होगा, और बाएं अंत "माइनस" के लिए)। हम देखते हैं कि कॉइल के चुंबकीय क्षेत्र में दो विशेषता गुण होते हैं।

1. उसके किनारे से दूर कुंडल के अंदर, चुंबकीय क्षेत्र है uNIFORM: प्रत्येक बिंदु पर, चुंबकीय प्रेरण वेक्टर आकार और दिशा में समान है। फील्ड लाइन्स - समानांतर सीधे; जब वे बाहर जाते हैं तो वे केवल कुंडल की जड़ के पास मोड़ जाते हैं।

2. शून्य क्षेत्र के बाहर शून्य के करीब। कॉइल में अधिक मोड़ - इसके बाहर खेत कमजोर।

ध्यान दें कि अंतहीन लंबे कुंडल बाहर का क्षेत्र जारी नहीं करता है: कुंडल के बाहर कोई चुंबकीय क्षेत्र नहीं है। इस तरह के एक तार के अंदर, क्षेत्र हर जगह वर्दी है।

कुछ भी याद दिलाता है? कुंडल एक "चुंबकीय" कंडेनसर एनालॉग है। आपको याद है कि संधारित्र अपने भीतर एक सजातीय विद्युत क्षेत्र बनाता है, जिनकी रेखाएं केवल प्लेटों के किनारों के पास घुमाए जाते हैं, और कंडेनसर के बाहर क्षेत्र शून्य के करीब होता है; अंतहीन गुना के साथ कंडेनसर बाहरी रूप से क्षेत्र का उत्पादन नहीं करता है, और इसके अंदर हर जगह क्षेत्र समान रूप से होता है।

और अब - मुख्य अवलोकन। चित्र में चुंबक फ़ील्ड लाइनों के साथ कृपया कॉइल (चित्र 6) के बाहर चुंबकीय फ़ील्ड लाइनों की तस्वीर की तुलना करें। एक । वही बात यह है कि? और यहां हम इस सवाल पर पहुंच रहे हैं, जो शायद यहां पहले से ही उत्पन्न हो चुका है: यदि चुंबकीय क्षेत्र धाराओं और धाराओं पर कार्य करता है, तो स्थायी चुंबक के पास चुंबकीय क्षेत्र का कारण क्या है? आखिरकार, यह चुंबक वर्तमान के साथ एक कंडक्टर प्रतीत होता है!

एम्पीयर की परिकल्पना। प्राथमिक टोकी।

सबसे पहले, उन्होंने सोचा कि खंभे पर केंद्रित विशेष चुंबकीय शुल्कों द्वारा चुंबकों की बातचीत को समझाया गया था। लेकिन, बिजली के विपरीत, कोई भी चुंबकीय प्रभार को अलग नहीं कर सकता; आखिरकार, जैसा कि हमने पहले ही कहा है, चुंबक के उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव को अलग से प्राप्त करना संभव नहीं था - पोल हमेशा जोड़े में चुंबक में मौजूद होते हैं।

चुंबकीय शुल्क के बारे में संदेह पूर्ववर्ती अनुभव को बढ़ाता है जब यह पता चला कि चुंबकीय क्षेत्र एक बिजली के झटके से उत्पन्न होता है। इसके अलावा, यह पता चला कि किसी भी चुंबक के लिए, आप वर्तमान कॉन्फ़िगरेशन के साथ एक कंडक्टर चुन सकते हैं, जैसे कि इस कंडक्टर का क्षेत्र चुंबक क्षेत्र के साथ मेल खाता है।

एम्पियर ने एक बोल्ड परिकल्पना को आगे बढ़ाया। कोई चुंबकीय शुल्क नहीं हैं। चुंबक के प्रभाव को इसके अंदर बंद विद्युत धाराओं द्वारा समझाया गया है।.

ये धाराएं क्या हैं? इन प्राथमिक टोकी। परमाणुओं और अणुओं के अंदर फैलाना; वे परमाणु कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों के आंदोलन से जुड़े हुए हैं। किसी भी शरीर के चुंबकीय क्षेत्र में इन प्राथमिक धाराओं के चुंबकीय क्षेत्र होते हैं।

प्राथमिक धाराओं को एक दूसरे के सापेक्ष गलत तरीके से स्थित किया जा सकता है। फिर उनके क्षेत्र पारस्परिक रूप से चुकाए जाते हैं, और शरीर चुंबकीय गुण नहीं दिखाता है।

लेकिन अगर प्राथमिक धाराओं को समन्वित किया जाता है, तो उनके क्षेत्र, तह, एक दूसरे को मजबूत करते हैं। शरीर एक चुंबक बन जाता है (चित्र 7; चुंबकीय क्षेत्र हमें निर्देशित किया जाएगा; चुंबक के उत्तरी ध्रुव भी हमें निर्देशित किया जाएगा)।

अंजीर। 7. प्राथमिक चुंबक धाराएं

प्राथमिक धाराओं के एम्पीयर की परिकल्पना चुंबक के गुणों को स्पष्ट करती है। चुंबक की ताप और हिलाने से इसकी प्राथमिक धाराओं के आदेश को नष्ट कर देती है, और चुंबकीय गुण कमजोर होते हैं। चुंबक ध्रुवों की अयोग्यता स्पष्ट हो गई: चुंबक कट के बिंदु पर, हम अंत में एक ही प्राथमिक धाराओं को प्राप्त करते हैं। चुंबकीय क्षेत्र में चुंबकीय बनाने की शरीर की क्षमता प्राथमिक धाराओं, "घूर्णन" के सहमत निर्माण द्वारा समझाया जाता है (चुंबकीय क्षेत्र में परिपत्र प्रवाह के घूर्णन के बारे में, निम्न शीट में पढ़ा जाता है)।

एम्पीयर की परिकल्पना निष्पक्ष थी - यह दिखाया गया इससे आगे का विकास भौतिक विज्ञान। प्राथमिक धाराओं के बारे में विचार बीसवीं शताब्दी में विकसित एटम सिद्धांत का एक अभिन्न हिस्सा बन गए - एम्पीयर के शानदार अनुमान के लगभग पांच साल बाद।