Mühazirə kursu а з я р бай ж ан р е с публика

Lorens qüvvəsi. Qeyd etdiyimiz kimi ^B induksiyalı

maqnit sahəsində



^dl cərəyan elementinə

d F  dl  B
(20.4)

Amper qüvvəsi təsir edir. Bu qüvvənin meydana gəlməsi
maqnit sahəsi tərəfindən naqildəki yükdaşıyıcılara təsir edən qüvvə ilə əlaqədardır. Bunu araşdıraq. Fərz edək ki, yükdaşıyıcının yükü q, onun istiqamətlənmiş hərəkətinin sürəti v, konsentrasiyası n olsun, onda

_{ } dQ _ qdN
_ qndV
 qnS ^dl
 qnSv
(20.5)

dt dt dt dt
burada, ^{dQ  qdN} - naqilin dV=Sdl həcminin yüküdür;

l

-
^{ndV=dN- naqilin dl-uzunluğunda yükdaşıyıcıların sayıdır;} d^→
cərəyan istiqamətində yönəlib və müsbət yüklərin sürəti ilə üst üstə düşür. (20.5)-i (20.4)-də nəzərə alsaq, taparıq ki,

F
^{d →  qdN→  B} . Buradan bir yükə təsir edən qüvvə, Lorens

→

F
qüvvəsi tapılır:
d ^→ → ^→

F_L  _dN  qv B
(20.6)

Elektrik sahəsi də olduqda bu qüvvə aşağıdakı kimi ifadə

F_L

 qE  qv B  q E  B

(20.7)
edilir:

→ → _→ →

^→ ^→→

Bu ifadə Lorens düsuru adlanır. Lorens qüvvəsinin maqnit toplananının modulu:

F_L  qvB sin 
(20.8)

burada, α- ^v→ və ^B↼ vektorlarının istiqamətləri arasındakı bucaqdır. B^↼ induksiya xətlərinə perpendikulyar, ^v→ sürəti ilə
hərəkət edən, müsbət yük üçün Lorens qüvvəsinin istiqaməti
sol əl qaydası ilə təyin edilir. Şəkil 20.2 a-da müsbət, 20.2b-də mənfi yük üçün Lorens qüvvəsinin istiqaməti təsvir edilmişdir. Şəkil 20.3-də v^→ sürət və B induksiya vektorları kollineardırlar,
buna görə də F_L=0.


Şəkil 20.2 Şəkil 20.3

4. 
   Yüklü zərrəciyin maqnit sahəsində hərəkəti. Əgər
   

yüklü zərrəcik maqnit sahəsində maqnit _→induk_↼siya xətləri

istiqamətində v sürəti ilə hərəkət edirsə, ^v və ^B
vektorları

→ ^↼
arasındakı α bucağı 0 və ya π-yə bərabərdir. Onda yüklü zərrəciyə təsir edən maqnit qüvvəsi (20.8) düsturuna əsasən sıfıra bərabər olacaqdır, yəni yüklü zərrəciyə qüvvə təsir etmir, o düzxətli bərabərsürətli hərəkət edir. Əgər yüklü zərrəciyin ^v sürəti ^B induksiya vektoruna perpendikulyardırsa, maqnit qüvvəsi qiymətcə sabit olub zərrəciyin hərəkət trayektoriyasına perpendikulyardır. Bu qüvvənin təsiri altında yüklü zərrəcik sürətə perpendikulyar istiqamətində olan təcil alır:

246

a  ^Fm
n _m
 ^q  B m
(20.9)

Bu qüvvə sürətin yalnız istiqamətini dəyişdirir, qiymətini isə
^{dəyişmir. Bu halda yüklü zərrəcik radiusu} q  ^{m şərti ilə}
2

R
təyin olunan çevrə üzrə bərabər sürətlə hərəkət edəcəkdir. Onda zərəciyin hərəkət etdiyi çevrənin radiusu

_{R } m 
(20.10)

q B
düsturu ilə təyin edilir. Göründüyü kimi, çevrənin radiusu yüklü zərrəciyin sürətindən, sahənin maqnit induksiyasından və

^q nisbətindən asılıdır.
m
^q nisbəti xüsusi yük adlanır. Zərrəciyin
m

tam bir dövrə sərf etdiyi zaman isə belə təyin edilir:


_{T } 2R _{ 2} m 1
(20.11)

 q B
(20.11) ifadəsindən göründüyü kimi, yüklü zərrəciyin maqnit sahəsindəki hərəkətinin periodu onun sürətindən asılı olmayıb, xüsusi yükün tərs qiymətindən və maqnit sahəsinin induksiyasından asılıdır.
Əgər yüklü zərrəciyin sürət vektoru bircins maqnit sahəsinin induksiya vektoru ilə ixtiyarı α-bucağı əmələ gətirirsə yüklü zərrəciyin hərəkətini iki hərəkətin superpozisiyası kimi
g_↼östərmək olar. Bu iki hərəkətin toplanması nəticəsində oxu
^B vektoru istiqamətində olan spiral boyunca hərəkət yaranır.

Spiralın addımı


l  
T  2 ^{m 1}  cos

(20.12)

 _{q B}
düsturu ilə təyin olunur. Spiralın əmələ gəlməsi yükün işarəsindən asılıdır. Zərrəciyin yükü müsbət olduqda spiral saat

əqrəbinin əks istiqamətində (şəkil 20.4), mənfi olduqda isə saat əqrəbi istiqamətində yaranır.


Şəkil 20.4

Əgər yüklü zərrəciyin sürət vektoru qeyri bircins maqnit sahəsinin istiqaməti ilə α-bucağı əmələ gətirirsə və maqnit sahəsinin induksiyası zərrəciyin hərəkəti istiqamətində artırsa, R və l-in qiyməti B-nin artması ilə azalır. Maqnit sahəsində yüklü zərrəciklərin fokuslanması buna əsaslanır. Yüklü zərrəciklərin fokuslanmasından elektron mikroskoplarında istifadə olunur.

5. 
   Maqnit induksiya vektorunun sirkulyasiyası. Elektrik sahəsi intensivliyi vektorunun sirkulyasiyasına analoji olaraq maqnit induksiya vektorunun sirkulyasiyası anlayışı daxil edək. Maqnit sahəsinin induksiya vektorunun qapalı L
   

konturu boyunca sirkulyasiyası aşağıdakı inteqrala deyilir:
→ ^→
_ Bdl  _ B_Ldl

burada
L L

dl
^→ - vektoru konturun elementar uzunluğu,
B_{L -}

^B vektorunun konturun toxunanı istiqamətindəki toplananıdır.
→ ^→

Bildiyimiz kimi, elektrostatik sahə üçün _ ^Edl
 0,
yəni

→
qapalı L konturu boyunca ^Е
L
vektorunun sirkulyasiyası sıfra

bərabərdir. Göstərmək olar ki, qapalı L konturu boyunca B
248

vektorunun sirkulyasiyası, konturun ahətə etdiyi

cərəyanların cəbri cəminin
→
^₀ -a hasilinə bərabərdir, yəni
_→ n

_ Bdl
L
 _{0 } I_k
k 1
(20.13)

Bu zaman, burğunun dəstəyi kontur boyunca fırlanarkən, sağ burğunun irəliləmə hərəkəti cərəyanın istiqaməti ilə üst üstə düşürsə cərəyanı müsbət hesab edəcəyik. Bizim halda (şəkil 20.5) bu, bizdən şəkill müstəvisinə doğru axan cərəyanlar olacaq və ilə işarə ediləcək. Əks istiqamətdə axan cərəyanlar mənfi hesab olunacaqlar. Şəkil 20.5-də buzə doğru
axan bu cərəyanlar dairənin mərkəzində nöqtələrlə işarə
→ ^→

edilmişdir .
_ Bdl  0
L
olduğundna maqnit sahəsi potensiallı

sahə olmayıb burulğanlı sahə adlanır. _→
B

vektorunun sirkul-

Şəkil 20.5
yasiyası haqqında teoremi (20.13) vakuumda maqnit sahəsi üçün tam cərəyan qanunu da adlandırırlar. Sirkulyasiya haqqında teoremi (20.13) selenoidin və toroidin maqnit sahəsinin induksiyasını hesablamaq üçün tətbiq etmək olar.

Maqnitostatika–sabit cərəyanların, onların yaratdığı sabit maqnit sahəsi vasitəsi ilə qarşılıqlı təsirini və bu halda maqnit sahəsinin hesablama üsullarını öyrənən klassik elektrodinamika bölməsidir. Maqnitostatika elektrostatika ilə birlikdə klassik elektrodinamikanın xüsusi hallarıdır: onlardan həm birlikdə, həm də ayrıca bir birindən asılı olmadan (elektrik və maqnit

sahəsinin hesabatı ümumi elektrodinamik haldan fərqli olaraq qarşılıqlı əlaqəyə malik deyil) istifadə etmək olar.
Maqnitostatikada istifadə edilən əsas tənliklər Bio-Savar- Laplas qanunu (cərəyan elementinin verilmiş nöqtədə yaratdığı maqnit sahəsinin qiyməti), maqnit sahəsinin sirkulyasiyası haqqında teorem, Lorens qüvvəsi və Amper qüvvəsi üçün ifadələrdir.

6.