Ib qho tseem ceeb tshaj plaws ntawm cov physics niaj hnub no yog kev sib cuam tshuam ntawm electromagnetic thiab tag nrho cov ntsiab lus ntsig txog lawv. Nws yog qhov kev cuam tshuam no uas piav qhia txhua qhov xwm txheej hluav taws xob. Txoj kev xav ntawm hluav taws xob npog ntau qhov chaw, suav nrog optics, vim lub teeb yog hluav taws xob hluav taws xob. Hauv tsab xov xwm no, peb yuav sim piav qhia lub ntsiab lus ntawm cov hluav taws xob tam sim no thiab lub zog sib nqus hauv cov lus siv tau, nkag siab tau.
Magnetism yog lub hauv paus ntawm lub hauv paus
Raws li menyuam yaus, cov neeg laus tau qhia peb ntau yam kev ua khawv koob uas siv cov hlau nplaum. Cov duab zoo nkauj no, uas yog ib leeg nyiam thiab tuaj yeem nyiam cov khoom ua si me me, yeej ib txwm txaus siab rau cov menyuam qhov muag. Cov hlau nplaum yog dab tsi thiab lub zog sib nqus ua li cas ntawm cov hlau?
Piav hauv cov lus tshawb fawb, koj yuav tsum tig mus rau ib qho ntawm cov cai ntawm physics. Raws li Coulomb txoj cai lij choj thiab cov kev xav tshwj xeeb ntawm kev sib raug zoo, qee qhov quab yuam ua rau tus nqi, uas yog ncaj qha proportional rau qhov ceev ntawm tus nqi nws tus kheej (v). Qhov kev sib tshuam no hu uamagnetic quab yuam.
Lub cev ntas
Feem ntau, nws yuav tsum nkag siab tias txhua qhov xwm txheej sib nqus tshwm sim tsuas yog thaum cov nqi txav mus rau hauv tus neeg xyuas pib lossis muaj cov dej ntws hauv lawv. Thaum kawm cov hlau nplaum thiab cov ntsiab lus ntawm cov hlau nplaum, nws yuav tsum nkag siab tias lawv muaj feem xyuam nrog qhov tshwm sim ntawm hluav taws xob tam sim no. Yog li ntawd, cia peb nkag siab qhov tseem ceeb ntawm cov hluav taws xob tam sim no.
Lub zog hluav taws xob yog lub zog uas ua haujlwm ntawm electron thiab proton. Nws yog tus lej ntau dua li tus nqi ntawm lub zog gravitational. Nws yog tsim los ntawm ib qho hluav taws xob, los yog, los ntawm nws txoj kev txav mus rau hauv tus neeg xyuas pib. Tus nqi, nyob rau hauv lem, muaj ob hom: zoo thiab tsis zoo. Raws li koj paub, cov khoom uas muaj txiaj ntsig zoo tau txais txiaj ntsig rau qhov tsis zoo. Txawm li cas los xij, kev them nqi ntawm tib lub cim zoo ib yam yuav tawm tsam ib leeg.
Yog li, thaum cov nqi no pib txav mus rau hauv tus neeg xyuas pib, cov hluav taws xob tam sim no tshwm sim hauv nws, uas tau piav qhia raws li qhov piv ntawm tus nqi ntws los ntawm tus neeg xyuas pib hauv 1 thib ob. Lub zog ua haujlwm ntawm tus neeg xyuas pib nrog tam sim no hauv qhov chaw sib nqus yog hu ua lub zog Ampere thiab pom raws li "sab laug tes" txoj cai.
Empirical data
Koj tuaj yeem ntsib kev sib nqus sib nqus hauv lub neej txhua hnub thaum cuam tshuam nrog cov hlau nplaum ruaj khov, inductors, relays lossis hluav taws xob motors. Txhua tus ntawm lawv muaj ib qho chaw sib nqus uas tsis pom qhov muag. Nws tuaj yeem taug qab tsuas yog los ntawm nws qhov kev ua, uas nwscuam tshuam rau qhov txav mus thiab lub cev hlau nplaum.
Lub zog ua rau tus neeg nqa khoom tam sim no hauv thaj chaw sib nqus tau kawm thiab piav qhia los ntawm Fab Kis tus kws kho mob Ampère. Tsis tsuas yog lub zog no muaj npe tom qab nws, tab sis kuj yog qhov loj ntawm lub zog tam sim no. Hauv tsev kawm ntawv, Ampère txoj cai lij choj raug txhais raws li cov cai ntawm "sab laug" thiab "sab xis" tes.
Magnetic field yam ntxwv
Nws yuav tsum nkag siab tias qhov chaw sib nqus ib txwm tshwm sim tsis yog nyob ib puag ncig ntawm cov khoom siv hluav taws xob, tab sis kuj nyob ib puag ncig cov hlau nplaum. Nws feem ntau yog piav qhia nrog cov kab sib nqus ntawm lub zog. Graphically, nws zoo li yog tias ib daim ntawv tau muab tso rau ntawm cov hlau nplaum, thiab cov ntaub ntawv hlau tau nchuav rau saum. Lawv yuav zoo ib yam li daim duab hauv qab no.
Nyob hauv ntau phau ntawv nrov ntawm physics, lub zog sib nqus tau qhia los ntawm kev soj ntsuam kev soj ntsuam. Nws suav hais tias yog ib qho kev sib cais ntawm lub zog ntawm qhov xwm txheej. Xws li ib lub tswv yim yog yuam kev; qhov tseeb, lub hav zoov ntawm ib tug sib nqus quab yuam ua raws li los ntawm lub hauv paus ntsiab lus ntawm relativity. Nws tsis tuaj yeem ua txhaum txoj cai no.
Tsis muaj ib yam dab tsi tseem ceeb ntawm lub zog sib nqus - nws tsuas yog qhov cuam tshuam ntawm Coulomb txoj cai.
Siv cov hlau nplaum
Raws li cov lus dab neeg, nyob rau hauv thawj ib puas xyoo AD ntawm cov kob ntawm Magnesia, cov Greeks thaum ub pom cov pob zeb txawv txawv uas muaj cov khoom zoo kawg nkaus. Lawv nyiam lawv tus kheej txhua yam uas ua los ntawm hlau lossis hlau. Cov Greeks pib coj lawv tawm ntawm cov kob thiab kawm txog lawv cov khoom. Thiab thaum lub pob zeb poob rau hauv ob txhais tes ntawm txoj kevmagicians, lawv tau dhau los ua tus pabcuam tseem ceeb hauv txhua qhov kev ua yeeb yam. Siv lub zog ntawm cov pob zeb sib nqus, lawv muaj peev xwm tsim tau ib qho yeeb yam zoo heev uas nyiam ntau tus neeg saib.
Raws li cov pob zeb kis mus rau txhua qhov chaw ntawm lub ntiaj teb, cov lus dab neeg thiab ntau yam dab neeg tau pib nthuav tawm txog lawv. Thaum lub pob zeb tau xaus rau hauv Suav teb, qhov chaw lawv tau muab npe tom qab cov kob uas lawv tau pom. Magnets tau los ua qhov kev kawm ntawm txhua tus kws tshawb fawb zoo ntawm lub sijhawm ntawd. Nws tau raug pom tias yog tias koj muab cov hlau nplaum hlau nplaum rau ntawm cov ntoo ntab, kho nws, thiab tom qab ntawd tig nws, nws yuav sim rov qab mus rau nws qhov qub. Cias muab, lub zog sib nqus ua rau nws yuav tig cov hlau ore nyob rau hauv ib txoj kev.
Siv cov cuab yeej ntawm cov hlau nplaum no, cov kws tshawb fawb tau tsim lub tshuab raj. Ntawm ib puag ncig zoo li ntoo los yog cork, ob lub ntsiab ncej tau kos thiab ib rab koob me me tau teeb tsa. Qhov kev tsim no tau muab tso rau hauv ib lub tais me me uas muaj dej. Thaum lub sij hawm, cov qauv compass tau txhim kho thiab ua kom raug. Lawv tsis yog siv los ntawm cov neeg tsav nkoj nkaus xwb, tab sis kuj yog cov neeg ncig tebchaws uas nyiam mus ncig thaj chaw suab puam thiab roob.
Ntxhais kev txaus siab
Tus kws tshawb fawb Hans Oersted tau mob siab rau yuav luag tag nrho nws lub neej rau hluav taws xob thiab hlau nplaum. Muaj ib hnub, thaum hais lus qhuab qhia hauv tsev kawm ntawv, nws tau qhia nws cov tub ntxhais kawm cov kev paub hauv qab no. Nws dhau ib qho tam sim no los ntawm tus neeg xyuas pib tooj liab zoo tib yam, tom qab ib ntus tus neeg xyuas pib ua kom sov thiab pib khoov. Nws yog qhov tshwm sim thermalhluav taws xob tam sim no. Cov tub ntxhais kawm txuas ntxiv cov kev sim no, thiab ib qho ntawm lawv pom tias cov hluav taws xob tam sim no muaj lwm yam khoom muaj txiaj ntsig. Thaum tam sim no ntws nyob rau hauv tus neeg xyuas pib, xub xub ntawm lub compass nyob ze pib deviate me ntsis. Kawm txog qhov tshwm sim no kom ntxaws ntxiv, tus kws tshawb fawb pom qhov hu ua quab yuam ua rau tus neeg xyuas pib hauv qhov chaw sib nqus.
Ampere tam sim no hauv cov hlau nplaum
Cov kws tshawb fawb tau sim nrhiav cov hlau nplaum sib nqus, tab sis nrhiav tsis pom tus ncej hlau nplaum. Qhov no tau piav qhia los ntawm qhov tseeb tias, tsis zoo li hluav taws xob, cov nqi sib nqus tsis muaj nyob. Tom qab tag nrho, txwv tsis pub nws yuav muaj peev xwm cais ib chav tsev xwb los ntawm kev rhuav tshem ib qho kawg ntawm cov hlau nplaum. Txawm li cas los xij, qhov no tsim ib tus ncej tshiab ntawm lwm qhov kawg.
Qhov tseeb, cov hlau nplaum yog ib qho solenoid, nyob rau ntawm qhov chaw ntawm cov atomic tam sim no, lawv hu ua Ampere tam sim no. Nws hloov tawm tias cov hlau nplaum tuaj yeem suav tau tias yog ib qho hlau pas nrig los ntawm qhov ncaj qha tam sim no. Nws yog vim li no tias qhov kev taw qhia ntawm cov tub ntxhais hlau mus rau hauv lub solenoid ua rau muaj kev sib nqus zoo heev.
Magnet zog lossis EMF
Zoo li txhua qhov tshwm sim ntawm lub cev, lub tshav pob hlau nplaum muaj lub zog uas nws yuav siv los txav tus nqi. Muaj lub tswv yim ntawm EMF (electromotive force), nws txhais tau tias yog kev ua haujlwm kom txav ib qho nqi los ntawm point A0 mus rau taw tes A1.
EMF tau piav qhia los ntawm Faraday txoj cai, uas tau siv rau hauv peb lub cev sib txawvxwm txheej:
- Lub voj voog ua haujlwm txav mus rau hauv cov khoom sib nqus uas tsim tawm. Hauv qhov no, lawv hais txog magnetic emf.
- Cov contour yog so, tab sis lub hauv paus ntawm magnetic teb nws tus kheej yog tsiv. Nov yog qhov tshwm sim ntawm hluav taws xob emf.
- Thaum kawg, lub voj voog thiab qhov chaw ntawm cov hlau nplaum yog nyob ruaj ruaj, tab sis tam sim no uas tsim cov hlau nplaum hloov pauv.
Ntau, EMF raws li Faraday formula yog: EMF=W/q.
Yog li ntawd, lub zog hluav taws xob tsis yog lub zog ntawm qhov tseeb, raws li nws ntsuas hauv Joules ib Coulomb lossis hauv Volts. Nws hloov tawm hais tias nws sawv cev rau lub zog uas yog imparted rau lub conduction electron thaum bypassing Circuit Court. Txhua lub sij hawm, ua rau lub voj voog txuas ntxiv ntawm lub tshuab hluav taws xob, lub tshuab hluav taws xob tau txais lub zog sib npaug ntawm EMF. Lub zog ntxiv no tuaj yeem tsis tsuas yog xa mus thaum sib tsoo ntawm atoms hauv cov saw hlau sab nraud, tab sis kuj raug tso tawm hauv daim ntawv ntawm Joule tshav kub.
Lorentz quab yuam thiab hlau nplaum
Lub zog ua rau tam sim no hauv qhov chaw sib nqus yog txiav txim siab los ntawm cov qauv hauv qab no: q|v||B| sin a (cov khoom lag luam ntawm cov khoom siv hluav taws xob sib nqus, cov ntsuas nrawm ntawm tib lub zog, teb induction vector thiab sine ntawm lub kaum sab xis ntawm lawv cov lus qhia). Lub zog uas ua rau lub zog txav mus rau hauv qhov chaw sib nqus yog hu ua Lorentz force. Qhov tseeb nthuav yog tias Newton txoj cai thib 3 tsis raug cai rau lub zog no. Nws tsuas yog ua raws li txoj cai ntawm kev txuag lub zog, uas yog vim li cas txhua yam teeb meem hauv kev nrhiav Lorentz quab yuam yuav tsum tau daws raws li nws. Cia peb xav seb yuav ua li casKoj tuaj yeem txiav txim siab lub zog ntawm cov hlau nplaum.
Teeb meem thiab piv txwv ntawm kev daws
txhawm rau nrhiav lub zog uas tshwm sim nyob ib puag ncig tus neeg xyuas pib nrog tam sim no, koj yuav tsum paub ntau qhov ntau: tus nqi, nws qhov ceev thiab tus nqi ntawm qhov induction ntawm cov magnetic teb tawm. Cov teeb meem hauv qab no yuav pab koj nkag siab txog kev suav Lorentz force.
Txiav txim siab lub zog ua ntawm cov proton uas txav ntawm qhov nrawm ntawm 10 mm / s hauv qhov sib nqus nrog qhov induction ntawm 0.2 C (lub kaum sab xis ntawm lawv yog 90 o, vim hais tias ib tug nqi particle txav perpendicular mus rau cov kab induction). Kev daws los mus nrhiav tus nqi. Saib ntawm lub rooj ntawm tus nqi, peb pom tias cov proton muaj tus nqi ntawm 1.610 -19 Cl. Tom ntej no, peb suav cov quab yuam siv cov qauv: 1, 610 -19100, 21 (sine ntawm lub kaum sab xis yog 1)=3, 210- 19 Newtons.
