Физикада колдонулган негизги түшүнүктөрдүн бири – магнит талаасы. Ал кыймылдуу электр заряддарына таасир этет. Бул сезилбейт жана адам сезбейт, бирок анын бар экендигин магнит же темир аркылуу аныктоого болот. Кайсы магнит талаасы бир тектүү жана бир тектүү эмес деп аталарын түшүнүү да оңой.
Магниттик талааны аныктоо жана аныктоо ыкмалары
Магнит талаасы түшүнүгүнө туш болгондо, ал кандай магнит талаасы, ал бир тектүү же бир тектүү эмеспи деген суроо туулат. Мындай суроого жооп берүүдөн мурун терминдердин алгачкы аныктамаларын берүү зарыл.
Магнит талаасы кыймылдуу электр заряддарынын жанында, өзгөчө ток бар өткөргүчтөрдүн жанында болгон өзгөчө бир зат катары каралышы керек. Магниттик ийне же темир тешиктер аркылуу аныктоого болот.
Бирдиктүү талаа
Топтун ичинде пайда болотмагнит жана электромагнитте, анын узундугу диаметринен бир топ чоң болгондо. Бул учурда, гимлет эрежеси боюнча, магнит талаасынын контурлары саат жебесине каршы багытталат.
Магниттик сызыктар параллель жана түз, алардын ортосундагы боштук дайыма бирдей, магнит ийнесине таасир кылуу күчү бардык чекиттерде чоңдугу жана багыты боюнча айырмаланбайт.
Гетерогендүү талаа
Бир тектүү эмес талаа болгон учурда магнит сызыктары ийилет, алардын ортосундагы боштук өлчөмү боюнча ар кандай болот, магнит ийнесине таасир этүүчү күч талаанын ар кандай чекиттеринде чоңдугу жана багыты боюнча айырмаланат. Ошондой эле тилке магнит талаасына коюлган жебеге таасир этүүчү күч ар кандай чекиттерде чоңдугу жана багыты боюнча ар кандай күчтөр менен аракеттенет. Бул бир тектүү эмес талаа деп аталат. Мындай талаанын сызыктары ийри, жыштыгы чекиттен чекитке өзгөрөт.
Мындай талааны ток, тилке магнит жана соленоид бар түз өткөргүчтүн жанынан аныктоого болот.
Магниттик сызыктар деген эмне
Биринчиден, маселе келип чыкканда бир тектүү же бир тектүү эмес магнит талаасы кандай пайда болгонун аныктоо керек, магниттик сызыктарды үйрөнүү керек, анын формасынан талаанын мүнөздөмөсү айкын болуп калат.
Магниттик талааны сүрөттөө үчүн магниттик сызыктар колдонула баштады. Алар магниттик ийнени бойлото жана магнит талаасына жайгаштырылган элестүү тилкелер. Каалаган жерден магнит сызыгын тартса болотталаа чекити, анын багыты болот жана ар дайым жабылат.
Багыт
Алар магниттин түндүк уюлунан чыгып, түштүктү көздөй бет алышат. Магниттин ичинде баары тескерисинче. Саптардын башталышы же аягы жок, жабык же чексиздиктен чексиздикке барат.
Магниттин сыртында сызыктар уюлдардын жанында мүмкүн болушунча тыгыз жайгашкан. Мындан талаанын таасири уюлдарга жакын жерде эң күчтүү болуп, түбүнөн алыстаган сайын алсыраары белгилүү болот. Магниттик тилкелердин ийри экенин эске алсак, магниттик ийнеге таасир этүүчү күчтүн багыты да өзгөрөт.
Кантип сүрөттөш керек
Бир тектүү магнит талаасы бир тектүү эмес магнит талаасынан канчалык айырмаланарын түшүнүү үчүн, аларды магнит сызыктары менен кантип сүрөттөө керектигин үйрөнүшүңүз керек.
Ток өтүүчү цилиндр сымал катушка болуп саналган соленоидде бирдей магнит талаасынын пайда болушунун жогорудагы мисалын карап чыгуу керек. Анын ичинде магнит талаасын бирдей деп эсептесе болот, эгерде узундугу диаметрден бир топ чоң болсо (катушканын сыртында талаа бир тектүү эмес, магниттик сызыктар тилке магнитиндегидей жайгашат).
Бирдиктүү талаа да туруктуу тилке магнитинин борборунда жайгашкан. Космостун кандайдыр бир чектелген аймагында магниттелген ийнеге таасир этүүчү күчтөр чоңдугу жана багыты боюнча бирдей боло турган бирдиктүү магнит талаасын кайра жаратуу да мүмкүн.
Магниттик талааны сүрөттөө үчүн төмөнкү мисалды колдонуңуз. Эгерде линиялар жайгашканчийме тегиздигине перпендикуляр болуп, көрүүчүлөрдөн багытталган болсо, анда алар кресттер менен, эгерде көрүүчүдө болсо - чекиттер менен сүрөттөлөт. Агымдагыдай эле, ар бир крест, көрүнгөн жерден учуп бараткан жебенин көзгө көрүнгөн куйругу жана учу бизди көздөй учкан жебеден курч.
Ошондой эле "Бирдиктүү жана бирдей эмес магниттик талааны тарт" деген талап оңой аткарылат. Жөн гана бул магниттик сызыктарды талаанын мүнөздөмөлөрүн (бир тектүүлүк жана бир тектүү эместик) эске алуу менен тартыңыз.
Бирок, бир тектүү эмес талаалардын болушу тапшырманы бир топ кыйындатат. Бул учурда, жалпы теңдемени колдонуу менен кандайдыр бир физикалык натыйжаны алуу күмөн.
Айырмалар
Бир тектүү магнит талаасы бир тектүү эместерден кандайча айырмаланат деген суроого жооп берүү оңой. Биринчиден, ал магниттик сызыктарга көз каранды. Бир тектүү талаа болгон учурда алардын ортосундагы аралык бирдей болот жана алар бирдей аралыкта жайгашып, каалаган чекитте аспаптарга бирдей күч таасир этет. Бир тектүү эмес талаалар үчүн баары тескерисинче. Сызыктар бирдей эмес жайгашкан, ар кайсы жерлерде алар түзмөктөргө бирдей эмес күч менен таасир этет.
Практикада бир тектүү эмес талаа абдан кеңири таралган, аны да эстен чыгарбоо керек, анткени бирдей талаалар магнит же соленоид сыяктуу объекттин ичинде гана пайда болушу мүмкүн. Сырттагы байкоолор гетерогендикти жөнгө салат.
Талааны аныктоо
Бирдиктүү жана бир тектүү эмес магнит талаасы эмне экенин түшүнүү жана аларды аныктоодемонтаждоодон кийин, аларды кантип таба аларыңызды билишиңиз керек.
Бул үчүн эң жөнөкөйү – Эрстед жүргүзгөн эксперимент. Ал магниттик ийнени колдонуудан турат, ал электр тогунун бар экенин аныктоого жардам берет. Ток өткөргүч боюнча жылаары менен, бир тектүү жана бирдей эмес магниттик талаалар бар болгондуктан, жакын жайгашкан жебе жылат.
Өткөргүчтөрдүн ток менен өз ара аракети
Ток бар ар бир өткөргүчтүн өзүнүн магнит талаасы бар, ал эң жакынкыга белгилүү бир күч менен таасир этет. Токтун багытына жараша өткөргүчтөр бири-бирин тартат же түртүшөт. Ар кандай булактардан алынган талаалар кошулуп, натыйжада бирдиктүү талааны түзөт.
Алар кантип жаратылган жана эмне үчүн
Катод нурларынын түзүлүштөрүндө колдонулган бир тектүү жана бирдей эмес магниттик талаалардын мисалдары ток өткөрүүчү катушкалар аркылуу түзүлөт. Магнит талаасынын керектүү формасын алуу үчүн магниттик өткөрүмдүүлүгү күчтүү материалдардан жасалган текче учтары жана магниттик экрандар колдонулат.
Бир тектүү эмес магнит талаасынын таасири кайтпас физикалык жана химиялык кубулуштардын, негизинен гетерогендик процесстин жүрүшүн өзгөртө алат. Турбуленттүү диффузиянын пайда болушу формадагы кандайдыр бир суюктуктан жер бетине газдын кыймылынын ылдамдыгынын бир нече даражага өсүшүнө алып келет.микро көбүкчөлөр. Иондордун жана бөлүкчөлөрдүн жергиликтүү дегидратациясынын эффектиси микрокристаллдашуу процессинин күчөшүнө байланыштуу. Аккан чөйрөдө жогорку энергиялуу реакциялар эркин радикалдарды, атомдук кычкылтекти, пероксиддерди жана азоттуу бирикмелерди жаратышы мүмкүн. Коагуляция пайда болуп, суюктукта эрозиялык бузулуудан пайда болгон азыктар пайда болот.
Гидродинамикалык кавитация учурунда пайда болгон көбүкчөлөрдүн жана үңкүрлөрдүн чоң өлчөмдөрү алардын суюктук менен төмөнкү басымдын аймагынан көбүкчөлөрү кулап түшкөн жогорку басымдын аймагына өтүшүн кыйындатат. Кичинекей көбүктүн кулашы учурунда абанын аздыгы байкалат жана плазма разрядына окшош күчтүү химиялык реакция пайда болот. Бир тектүү эмес магнит талаасынын болушу көңдөйлөрдүн туруксуздугуна, алардын ыдырашына жана майда масштабдуу куюндардын жана көбүктөрдүн пайда болушуна алып келет. Мындай куюндун борборундагы басым азайганын эске алсак, ал кичинекей газ көбүкчөлөрүн айлантат.
Бир тектүү эмес магнит талаасында индукцияны өлчөгөндө Холлдун чыңалуусу өзгөрткүчтүн бети менен чектелген аймактагы талаа индукциясынын орточо маанисине пропорционал экенин унутпаңыз.
Параксиалдык нурларды фокустоо үчүн узундугу алардын диаметрине туура келген көп катмарлуу соленоиддер болуп саналган кыска катушкалар аркылуу түзүлгөн бирдей эмес магниттик талаалар да колдонулат. Мындай талаага кирген электрон анын багытын өзгөрткөн күчтөрдүн таасирине дуушар болот. Мындай күчтүн таасири астындагы электрон линзанын огуна жакындайт, ал эми анын траекториясы жайгашкан тегиздикийилет. Электрон линзанын огу менен берилген чекитте кесилишкен спиралдык сегмент боюнча жылат.
Мейкиндик өсүү фактору суюктук менен жууп кеткен гетерогендик системанын аймагындагы бир тектүү эмес талаалардын мейкиндикте таралышы менен шартталган. Деңгээлдердин популяциялык инверсиясын бөлүү ыкмасы менен алуу үчүн көп тилкелүү магнит тарабынан түзүлгөн бирдей эмес талаалар колдонулат. Уюлдардын формасы аммиактын негизиндеги молекулалык генератордун төрт полюс конденсаторундагы таякчаларга окшош.
Колдонуулар
Кемчиликти аныктоонун магниттик тартиптеги ыкмасы магниттик бөлүкчөлөрдү кемтиктердин үстүндө пайда болгон бир тектүү эмес талаалардын күчтөрү менен тартууга негизделген. Мындай порошоктун топтолушу кемчиликтин бар экендигин, анын өлчөмүн жана текшерилип жаткан тетиктеги абалын аныктайт.
Кичинекей бөлүү эффекти күчтүү бир тектүү эмес магниттик талааларды колдонуу менен молекулярдык нур ыкмасынын олуттуу кемчилиги болуп эсептелет. Бул эффектти жогорулатуу үчүн жөнөкөй жана акылга сыйбаган ыкма бар. Ал жарык тышкы магнит талаасын колдонуудан турат. Акыркысы бир тектүү эмес магниттик талааларга карай ядролук прецессиялык магнитометрлерди колдонуу аймагын көбөйтүүгө мүмкүндүк берет.
Бул методдун артыкчылыгы анын жогорку резолюциясында, ал лентанын магниттик катмарынын бөлүкчөлөрүнүн өлчөмүнө ылайык келген бир тектүү эмес магниттик талааларды аныктоого, ошондой эле лентадагы зыянды табууга мүмкүндүк берет. татаал беттерде жана бекем тешиктерде.
Кемчиликтеримаалыматты экинчилик иштетүүнүн зарылдыгы, магниттик талаанын бөлүкчөлөрү гана лента боюнча бекитилет, лентаны магнитсиздандыруунун жана сакталышынын татаалдыгы жана тышкы магнит талаасынын таасирин алдын алуу зарыл.
Бирдиктүү жана бир тектүү эмес магниттик талаалар жөнөкөй карапайым адамга көрүнбөгөнүнө карабастан, кыйла кеңири таралган. Бир тектүү жана бирдей эмес магнит талаасынын мисалдарын тилкелүү магниттерден жана соленоиддерден тапса болот. Ошол эле учурда, сиз аларды жөнөкөй магниттик ийне же темир тешиктер аркылуу байкай аласыз.
