Zaryadlar sistemasining uzoq masofalardagi magnit maydoni

testwikidan olingan
2024-yil 17-aprel, 21:26 dagi imported>ShohjahonSobirov versiyasi
(farq) ←Avvalgi koʻrinishi | Hozirgi koʻrinishi (farq) | Yangiroq koʻrinishi→ (farq)
Navigatsiya qismiga oʻtish Qidirish qismiga oʻtish

Magnit maydonning vektor potensialini aniqlash

Zaryadlar sistemasi uchun

A=1ceiviRi=1ceivi|rri| ;(1)

bu yerda koordinatalar boshi sifatida sistemaning ichki nuqtalaridan biri olinib, oʻsha nuqtaga nisbatan kuzatish nuqtasining radius vektori r va ei zaryadning radius vektori ri boʻlib, Ri esa kuzatish nuqtasining ei zaryadga nisbatan radius-vektoridir.

Uzoq masofalardagi nuqtalar uchun

ri<<r ;(2)

Endi (1) dagi masofaga teskari funksiyani ei zaryad turgan nuqta koordinatalarining darajalari boʻyicha kuzatish nuqtasida Teylor qatoriga yoyib chiqaylik:

1|rri|=1rxix(1r)yiy(1r)ziz(1r)+

bu yerda ikkinchi va yuqori darajali koordinatalar ishtirok etgan hadlarni yozib oʻtirmadik. Agar (2) ga muvofiq, bu hadlarn nazarga olinmasa,

1|rri|=1r(ri1r)=1r+rirr3

U vaqtda

A=1creivi+1cr3eivi (rir)

Maʼlumki,

eivi=ddteiri
eivi (rir)=ddteiri (rir)eiri (vir)

boʻladi (kuzatish nuqtasining radius-vektori r ni oʻzgarmas hisoblanadi). Statsionar harakatdagi zaryadlar sistemasiga tegishli funksiyalarning oʻrtacha qiymatlaridan vaqt boʻyicha olingan hosilalar nolga teng boʻlishi bizga maʼlum. Demak, eivi=0, eivi (rir)=eiri (vir). Soʻnggi tenglikdan koʻramizki,

2eivi (rir)=eivi (rir)eiri (vir)=ei[ri[viri]]

Shularni hisobga olsak,

A=12er3ei[ri[viri]]

yoki

A=[rr3ei2c[rivi]]

boʻladi. Bu yerdagi yigʻindi vektorni M orqali belgilaylik, u holda

M=ei2c[rivi];   (3)

Shunday qilib,

A=[rr3M];   (4)

yoki

A=[1r,M];   (5)

Magnit maydon kuchlanganligini aniqlash

Nabla-operatorning simvolik vektor ekanligini va ikki qaytali vektor koʻpaytma xususiyatini esga olib, quyidagini yozamiz:

H=rot A=[[1r,M]]=(M)1rM( )1r

Ammo

( )1r=Δ1r=0
(M)1r=(M)rr3=(M)rr3r(M1r3)=Mr3+3(Mr)rr5

Demak,

H=Mr3+3(Mr)rr5;   (6)

Bu formula bizga elektr dipolning elektr maydon kuchlanganligini eslatadi, faqat elektr moment p yangi M vektor bilan almashtirilgan. Shu qiyosga binoan M vektor magnit moment va unga ega zaryadlar sistemasi magnit dipol deyiladi. Shunday qilib, harakatlanuvchi zaryadlar sistemasining uzoq masofalardagi magnit maydoni shu sistemaning magnit dipol sifatida yaratgan magnit maydonidan iboratdir.

Bizga maʼlumki, zaryadlar sistemasining uzoq masofalarda yaratgan maydoni umuman, turli tartibdagi multipollar sistemasining yaratgan maydoni deb qaraladi. Yuqorida keltirilgan mulohazalar va hisoblashlardan ravshanki, harakatlanuvchi zaryadlar sistemasining uzoq masofalarda yaratgan magnit maydoni umuman, turli tartibdagi mos olingan magnit multipollar sistemasining yaratganmagnit maydoni kabidir. Birinchi tartibli magnit multipol magnit dipoldir, ikkinchi tartiblisi magnit kvadrupol va hokazo.

Eslatma

Elektr dipol va magnit dipol maydonlari uzoq masofalardagina bir xil ifodalanadi va tasvirlanadi. Zaryadlar joylashgan sohada esa ular butunlay boshqacha. Haqiqatdan, bizga maʼlum boʻlgan div E=4πρ va div H=0 ifodalardan koʻramizki, elektr dipolning elektr maydon chiziqlari musbat zaryaddan boshlanib, manfy zaryadda tugasa, magnit dipolning magnit maydoni yopiq chiziqlargina hosil qiladi.

Magnit momentining koordinatalar boshiga bogʻliqligi

Neytral sistemaning elektr momenti koordinatalar boshining tanlanishiga bogʻliq emasligini yaxshi bilamiz. Xuddi shuningdek, zaryadlar sistemasining magnit momenti koordinatalar boshining tanlanishiga bogʻliq emas. Haqiqatdan, yangi koordinatalar boshining dastlabki koordinatalar boshiga nisbatan siljish vektorini b orqali belgilasak, zaryadning yangi ri va dastlabki ri radius-vektorlari orasidagi bogʻlanish ri=ri+b boʻladi. Zaryadlar sistemasining yangi koordinatalar boshiga nisbatan magnit momenti

M=ei2c[rivi]

yoki

M=ei2c[rivi]+ei2c[bvi]=ei2c[rivi]+12c[beivi]

Yaʼni, (3) ga asosan,

M=M+12c[beivi]

Ammo bilamizki, statsionar harakatdagi zaryadlar sistemasida yigʻindi eivi ning oʻrtacha qiymati nolga teng, yaʼni M=M.

Yana qarang

Manba

  • R.X.Mallin Klassik elektrodinamika, Oʻqituvchi, T., 1974

Andoza:Turkumsiz