சோலனாய்டுக்குள் இருக்கும் காந்தப்புலம் என்ன. எல்லையற்ற நீண்ட சோலனாய்டின் காந்தப்புலம்

சோலனாய்டுகம்பியின் உருளை சுருள் என்று அழைக்கப்படுகிறது, அதன் திருப்பங்கள் ஒரு திசையில் நெருக்கமாக காயப்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் சுருளின் நீளம் திருப்பத்தின் ஆரத்தை விட கணிசமாக அதிகமாக உள்ளது.

ஒரு சோலனாய்டின் காந்தப்புலம் பல வட்ட நீரோட்டங்களால் உருவாக்கப்பட்ட புலங்களைச் சேர்ப்பதன் விளைவாக குறிப்பிடப்படுகிறது. பொதுவான அச்சு. சோலனாய்டுக்குள், ஒவ்வொரு தனித் திருப்பத்தின் காந்தத் தூண்டல் கோடுகள் ஒரே திசையைக் கொண்டிருப்பதை படம் 3 காட்டுகிறது, அதே நேரத்தில் அருகிலுள்ள திருப்பங்களுக்கு இடையில் அவை எதிர் திசையைக் கொண்டுள்ளன.

எனவே, சோலனாய்டின் போதுமான அடர்த்தியான முறுக்குடன், அருகிலுள்ள திருப்பங்களின் காந்த தூண்டல் கோடுகளின் எதிர் திசையில் இயக்கப்பட்ட பிரிவுகள் பரஸ்பரம் அழிக்கப்படுகின்றன, மேலும் சமமாக இயக்கப்பட்ட பிரிவுகள் ஒரு பொதுவான காந்த தூண்டல் கோட்டாக ஒன்றிணைந்து சோலனாய்டுக்குள் சென்று அதை வெளியில் இருந்து மூடும். . மரத்தூளைப் பயன்படுத்தி இந்தத் துறையைப் படித்ததில், சோலனாய்டுக்குள் புலம் சீரானது, காந்தக் கோடுகள் சோலனாய்டின் அச்சுக்கு இணையான நேர் கோடுகள், அவை அதன் முனைகளில் வேறுபட்டு சோலனாய்டுக்கு வெளியே மூடுகின்றன (படம் 4).

சோலனாய்டின் காந்தப்புலத்திற்கும் (அதற்கு வெளியே) நிரந்தர பட்டை காந்தத்தின் காந்தப்புலத்திற்கும் (படம் 5) உள்ள ஒற்றுமையைக் கவனிப்பது எளிது. காந்தக் கோடுகள் வெளிவரும் சோலனாய்டின் முடிவு ஒரு காந்தத்தின் வட துருவத்தைப் போன்றது. என், காந்தக் கோடுகள் நுழையும் சோலனாய்டின் மறுமுனையானது காந்தத்தின் தென் துருவத்தைப் போன்றது. எஸ்.

மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் சோலனாய்டின் துருவங்களை காந்த ஊசியைப் பயன்படுத்தி எளிதாகப் பரிசோதனை மூலம் தீர்மானிக்க முடியும். திருப்பத்தில் மின்னோட்டத்தின் திசையை அறிந்து, இந்த துருவங்களை வலது திருகு விதியைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்க முடியும்: திருப்பத்தில் உள்ள மின்னோட்டத்திற்கு ஏற்ப வலது திருகு தலையை சுழற்றுகிறோம். முன்னோக்கி இயக்கம்திருகு முனை திசையை குறிக்கும் காந்தப்புலம்சோலனாய்டு, எனவே அதன் வட துருவம். ஒற்றை அடுக்கு சோலனாய்டுக்குள் இருக்கும் காந்த தூண்டல் தொகுதி சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது

B = μμ0 NI l = μμ0 nl,

எங்கே Ν - சோலனாய்டில் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை, - சோலனாய்டு நீளம், n- சோலனாய்டின் ஒரு யூனிட் நீளத்திற்கு திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை.

ஒரு காந்தத்தின் காந்தமாக்கல். காந்தமாக்கல் திசையன்.
ஒரு கடத்தி வழியாக மின்னோட்டம் பாய்ந்தால், கடத்தியைச் சுற்றி ஒரு MF உருவாக்கப்படுகிறது. வெற்றிடத்தில் மின்னோட்டங்கள் பாயும் கம்பிகளைப் பற்றி இதுவரை பார்த்தோம். மின்னோட்டத்தை சுமந்து செல்லும் கம்பிகள் ஏதேனும் ஒரு ஊடகத்தில் இருந்தால், எம்.பி. மாற்றங்கள். m.p இன் செல்வாக்கின் கீழ் இது விளக்கப்படுகிறது. எந்தவொரு பொருளும் ஒரு காந்த தருணத்தைப் பெறுவதற்கு அல்லது காந்தமாக்கப்படும் (பொருள் ஆகிறது காந்தம்) வெளிப்புற mp இல் காந்தமாக்கப்பட்ட பொருட்கள். புலத்தின் திசைக்கு எதிராக அழைக்கப்படுகின்றன காந்த பொருட்கள். வெளிப்புற காந்தப்புலத்தில் பலவீனமாக காந்தமாக்கப்பட்ட பொருட்கள். புலத்தின் திசையில் அழைக்கப்படுகின்றன paramagnetic பொருட்கள் காந்தமாக்கப்பட்ட பொருள் ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. - , இது எம்.பி. மின்னோட்டங்களால் ஏற்படும் m.p. மீது மிகைப்படுத்தப்பட்டது - . பின்னர் கிடைக்கும் புலம்:
. (54.1)

ஒரு காந்தத்தில் உள்ள உண்மை (நுண்ணிய) புலம் இடைக்கணிப்பு தூரங்களுக்குள் பெரிதும் மாறுபடும். - சராசரி மேக்ரோஸ்கோபிக் புலம்.


விளக்கத்திற்கு காந்தமாக்கல்அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளில் எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தால் ஏற்படும் ஒரு பொருளின் மூலக்கூறுகளில் வட்ட நுண்ணிய நீரோட்டங்கள் சுற்றுகின்றன என்று ஆம்பியர் உடல்கள் பரிந்துரைத்தது. அத்தகைய ஒவ்வொரு மின்னோட்டமும் ஒரு காந்த தருணத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் சுற்றியுள்ள இடத்தில் ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது.

வெளிப்புற புலம் இல்லை என்றால், மூலக்கூறு நீரோட்டங்கள் தோராயமாக நோக்குநிலை கொண்டவை, மேலும் அவற்றின் விளைவாக வரும் புலம் 0 க்கு சமம்.

காந்தமாக்கல் என்பது ஒரு காந்தத்தின் அலகு அளவின் காந்த தருணத்திற்கு சமமான ஒரு திசையன் அளவு:

, (54.3)

பரிசீலனையில் உள்ள புள்ளியின் அருகாமையில் எடுக்கப்பட்ட உடல் அளவிலா அளவிலான தொகுதி எங்கே; - ஒரு தனி மூலக்கூறின் காந்த தருணம்.

தொகுதியில் உள்ள அனைத்து மூலக்கூறுகளிலும் கூட்டுத்தொகை மேற்கொள்ளப்படுகிறது (எங்கே என்பதை நினைவில் கொள்க, - துருவப்படுத்தல்மின்கடத்தா, - இருமுனை உறுப்பு ).

காந்தமயமாக்கலை பின்வருமாறு குறிப்பிடலாம்:

காந்தமாக்கும் மின்னோட்டங்கள் I". ஒரு பொருளின் காந்தமயமாக்கல் ஒரு திசையில் தனிப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் காந்த தருணங்களின் முன்னுரிமை நோக்குநிலையுடன் தொடர்புடையது. ஒவ்வொரு மூலக்கூறுடன் தொடர்புடைய அடிப்படை வட்ட நீரோட்டங்கள் அழைக்கப்படுகின்றன மூலக்கூறு. மூலக்கூறு நீரோட்டங்கள் சார்ந்ததாக மாறிவிடும், அதாவது. காந்தமாக்கும் நீரோட்டங்கள் எழுகின்றன - .

பொருளின் தற்போதைய கேரியர்களின் இயக்கம் காரணமாக கம்பிகள் வழியாக பாயும் மின்னோட்டங்கள் கடத்தல் நீரோட்டங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன -.

கடிகார திசையில் வட்ட சுற்றுப்பாதையில் நகரும் எலக்ட்ரானுக்கு; மின்னோட்டம் எதிரெதிர் திசையில் இயக்கப்படுகிறது மற்றும் வலது திருகு விதியின் படி, செங்குத்தாக மேல்நோக்கி இயக்கப்படுகிறது.

காந்தமாக்கல் திசையன் சுழற்சிஒரு தன்னிச்சையான மூடிய விளிம்புடன் சமமாக இருக்கும் இயற்கணிதத் தொகைஜி சர்க்யூட் மூலம் மூடப்பட்ட காந்த நீரோட்டங்கள்.

திசையன் சுழற்சி தேற்றத்தை எழுதுவதற்கான வேறுபட்ட வடிவம்.

காந்தப்புல வலிமை (நிலையான பதவி என்) - திசையன் உடல் அளவு, காந்த தூண்டல் திசையன் வேறுபாட்டிற்கு சமம் பிமற்றும் காந்தமாக்கல் திசையன் எம்.

SI இல்: எங்கே - காந்த மாறிலி.

ஐசோட்ரோபிக் (காந்த பண்புகளின் அடிப்படையில்) நடுத்தர மற்றும் புல மாற்றங்களின் போதுமான குறைந்த அதிர்வெண்களின் தோராயமான விஷயத்தில் பி மற்றும் எச் வெறுமனே ஒருவருக்கொருவர் விகிதாசாரமாக, ஒரு எண் காரணியால் வேறுபடுகிறது (சுற்றுச்சூழலைப் பொறுத்து) பி = μ எச் அமைப்பில் GHSஅல்லது பி = μ 0 μ எச் அமைப்பில் எஸ்.ஐ(செ.மீ. காந்த ஊடுருவல், மேலும் பார்க்கவும் காந்த உணர்திறன்).

அமைப்பில் GHSகாந்தப்புல வலிமை அளவிடப்படுகிறது Oerstedach(E), SI அமைப்பில் - ஆம்பியர்களில் மீட்டர்(A/m). தொழில்நுட்பத்தில், oersted படிப்படியாக SI அலகு - ஒரு மீட்டருக்கு ஆம்பியர் மூலம் மாற்றப்படுகிறது.

1 E = 1000/(4π) A/m ≈ 79.5775 A/m.

1 A/m = 4π/1000 Oe ≈ 0.01256637 Oe.

உடல் பொருள்

ஒரு வெற்றிடத்தில் (அல்லது காந்த துருவமுனைப்பு திறன் கொண்ட ஒரு ஊடகம் இல்லாத நிலையில், அதே போல் பிந்தையது மிகக் குறைவாக இருக்கும் சந்தர்ப்பங்களில்), காந்தப்புல வலிமை CGS மற்றும் μ இல் 1 க்கு சமமான குணகம் வரை காந்த தூண்டல் திசையனுடன் ஒத்துப்போகிறது. SI இல் 0.

IN காந்தங்கள்(காந்த சூழல்கள்) காந்தப்புல வலிமையானது "வெளிப்புற" புலத்தின் இயற்பியல் பொருளைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது, அது ஒத்துப்போகிறது (ஒருவேளை, ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட அளவீட்டு அலகுகளைப் பொறுத்து, உள்ளே நிலையான குணகம், எடுத்துக்காட்டாக SI அமைப்பில், இது பொதுவான பொருள்மாறாது) அத்தகைய காந்த தூண்டல் திசையன் மூலம் "காந்தம் இல்லை என்றால் அது இருக்கும்."

எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு இரும்பு கோர் செருகப்பட்ட மின்னோட்ட சுருளால் புலம் உருவாக்கப்பட்டால், காந்தப்புல வலிமை எச் மையத்தின் உள்ளே இணைகிறது (in GHSசரியாக, மற்றும் SI இல் - ஒரு நிலையான பரிமாண குணகம் வரை) வெக்டருடன் பி 0, இது ஒரு கோர் இல்லாத நிலையில் இந்த சுருளால் உருவாக்கப்படும் மற்றும் கொள்கையளவில், சுருளின் வடிவியல் மற்றும் அதிலுள்ள மின்னோட்டத்தின் அடிப்படையில் எதுவும் இல்லாமல் கணக்கிட முடியும் கூடுதல் தகவல்முக்கிய பொருள் மற்றும் அதன் காந்த பண்புகள் பற்றி.

காந்தப்புலத்தின் மிகவும் அடிப்படையான பண்பு காந்த தூண்டல் திசையன் என்பதை மனதில் கொள்ள வேண்டும். பி . நகரும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் மற்றும் நீரோட்டங்களில் காந்தப்புலத்தின் வலிமையை அவர் தீர்மானிக்கிறார், மேலும் காந்தப்புல வலிமையை நேரடியாக அளவிட முடியும். எச் ஒரு துணை அளவாகக் கருதலாம் (இருப்பினும் இதைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம் குறைந்தபட்சம், நிலையான வழக்கில், எளிமையானது, அதன் மதிப்பு எங்கே உள்ளது: எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக எச் என்று அழைக்கப்படும் இலவச நீரோட்டங்கள், நேரடியாக அளவிடுவதற்கு ஒப்பீட்டளவில் எளிதானது, அதே சமயம் அளவிட கடினமாக இருக்கும் தொடர்புடைய நீரோட்டங்கள்- அதாவது, மூலக்கூறு நீரோட்டங்கள், முதலியன - கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டிய அவசியமில்லை).

உண்மை, காந்தப்புல ஆற்றலுக்கான பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் வெளிப்பாடு (ஒரு ஊடகத்தில்) பி மற்றும் எச் ஏறக்குறைய சமமாக உள்ளிடவும், ஆனால் இந்த ஆற்றல் ஊடகத்தின் துருவமுனைப்புக்கு செலவிடப்படும் ஆற்றலையும் உள்ளடக்கியது என்பதை நாம் நினைவில் கொள்ள வேண்டும், மேலும் புலத்தின் ஆற்றல் மட்டுமல்ல. காந்தப்புலத்தின் ஆற்றல் அடிப்படை மூலம் மட்டுமே வெளிப்படுத்தப்படுகிறது பி . இருப்பினும், மதிப்பு என்பது தெளிவாகிறது எச் நிகழ்வியல் மற்றும் இங்கே அது மிகவும் வசதியானது.

காந்தப் பொருட்களின் வகைகள் காந்தப் பொருட்கள் 1 ஐ விட சற்றே குறைவான காந்த ஊடுருவலைக் கொண்டுள்ளன. அவை காந்தப்புலத்தின் பகுதிக்கு வெளியே தள்ளப்படுவதில் வேறுபடுகின்றன.

பரமகாந்தங்கள் 1 ஐ விட சற்றே அதிகமாக காந்த ஊடுருவலைக் கொண்டுள்ளது. பெரும்பாலான பொருட்கள் டய- மற்றும் பாரா காந்தம் ஆகும்.

ஃபெரோ காந்தங்கள்விதிவிலக்காக அதிக காந்த ஊடுருவலைக் கொண்டுள்ளது, ஒரு மில்லியன் வரை அடையும்.

புலம் வலுப்பெறும்போது, ​​​​ஹிஸ்டெரிசிஸின் நிகழ்வு தோன்றுகிறது, தீவிரத்தின் அதிகரிப்பு மற்றும் தீவிரத்தில் அடுத்தடுத்த குறைவு ஆகியவற்றுடன், B (H) மதிப்புகள் ஒருவருக்கொருவர் ஒத்துப்போவதில்லை. இலக்கியத்தில் காந்த ஊடுருவலுக்கு பல வரையறைகள் உள்ளன.

ஆரம்ப காந்த ஊடுருவல் m n- குறைந்த புல வலிமையில் காந்த ஊடுருவலின் மதிப்பு.

அதிகபட்ச காந்த ஊடுருவல் மீ அதிகபட்சம்- காந்த ஊடுருவலின் அதிகபட்ச மதிப்பு, இது பொதுவாக சராசரி காந்தப்புலங்களில் அடையப்படுகிறது.

வகைப்படுத்தும் பிற அடிப்படை சொற்கள் காந்த பொருட்கள், பின்வருவனவற்றை நாங்கள் கவனிக்கிறோம்.

செறிவூட்டல் காந்தமாக்கல்- அதிகபட்ச காந்தமயமாக்கல், இது வலுவான புலங்களில் அடையப்படுகிறது, டொமைன்களின் அனைத்து காந்த தருணங்களும் காந்தப்புலத்துடன் இணைந்திருக்கும் போது.

ஹிஸ்டெரிசிஸ் லூப்- ஒரு சுழற்சியில் புலம் மாறும்போது காந்தப்புல வலிமையில் தூண்டலின் சார்பு: ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்புக்கு உயர்வு - குறைதல், பூஜ்ஜியத்தின் வழியாக மாறுதல், எதிர் அடையாளத்துடன் அதே மதிப்பை அடைந்த பிறகு - அதிகரிப்பு போன்றவை.

அதிகபட்ச ஹிஸ்டெரிசிஸ் லூப்- அதிகபட்ச செறிவு காந்தமயமாக்கலை அடைகிறது.

எஞ்சிய தூண்டல் B ஓய்வு- பூஜ்ஜிய காந்தப்புல வலிமையில் ஹிஸ்டெரிசிஸ் லூப்பின் தலைகீழ் பக்கவாதத்தில் காந்தப்புல தூண்டல்.

கட்டாய சக்தி N கள்- பூஜ்ஜிய தூண்டல் அடையப்படும் ஹிஸ்டெரிசிஸ் லூப்பின் ரிட்டர்ன் ஸ்ட்ரோக்கில் புல வலிமை.

அணுக்களின் காந்த தருணங்கள்

காந்தத் தருணம் அடிப்படைத் துகள்கள் ஸ்பின் எனப்படும் உள் குவாண்டம் இயந்திர பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. இது அதன் சொந்த வெகுஜன மையத்தைச் சுற்றி சுழலும் ஒரு பொருளின் கோண உந்தத்தைப் போன்றது, கண்டிப்பாகச் சொன்னாலும், இந்த துகள்கள் புள்ளி துகள்கள் மற்றும் அவற்றின் சுழற்சியைப் பற்றி பேச முடியாது. ஸ்பின் குறைக்கப்பட்ட பிளாங்க் மாறிலி () அலகுகளில் அளவிடப்படுகிறது, பின்னர் எலக்ட்ரான்கள், புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் ½க்கு சமமான சுழற்சியைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு அணுவில், எலக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவைச் சுற்றி வருகின்றன மற்றும் சுழலுடன் கூடுதலாக சுற்றுப்பாதை கோண உந்தத்தையும் கொண்டிருக்கும், அதே சமயம் அணுக்கருவே அணுக்கரு சுழற்சியின் காரணமாக கோண உந்தத்தைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு அணுவின் காந்தத் தருணத்தால் உருவாகும் காந்தப்புலம் இவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது பல்வேறு வடிவங்கள்கோண உந்தம், கிளாசிக்கல் இயற்பியலில், சுழலும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பொருள்கள் ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகின்றன.

இருப்பினும், மிக முக்கியமான பங்களிப்பு சுழலில் இருந்து வருகிறது. எலக்ட்ரானின் பண்பு காரணமாக, அனைத்து ஃபெர்மியன்களைப் போலவே, பாலி விலக்கு விதிக்குக் கீழ்ப்படிய வேண்டும், அதன்படி இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் ஒரே குவாண்டம் நிலையில் இருக்க முடியாது, பிணைக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்படுகின்றன, மேலும் எலக்ட்ரான்களில் ஒன்று சுழலில் உள்ளது- மேல் நிலை மற்றும் மற்றொன்று ஸ்பின்-அப் - ஸ்பின்-டவுன் கொண்ட ஒரு நிலை. இதனால், எலக்ட்ரான்களின் காந்தத் தருணங்கள் குறைக்கப்பட்டு, அமைப்பின் மொத்த காந்த இருமுனைத் தருணத்தை சில அணுக்களில் பூஜ்ஜியமாகக் குறைக்கிறது. சம எண்எலக்ட்ரான்கள். இரும்பு போன்ற ஃபெரோ காந்தக் கூறுகளில், ஒற்றைப்படை எண்எலக்ட்ரான்கள் இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரானின் தோற்றத்திற்கும் பூஜ்ஜியமற்ற மொத்த காந்த தருணத்திற்கும் வழிவகுக்கிறது. அண்டை அணுக்களின் சுற்றுப்பாதைகள் ஒன்றுடன் ஒன்று, மற்றும் இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்களின் அனைத்து சுழல்களும் ஒரே நோக்குநிலையைப் பின்பற்றும்போது குறைந்த ஆற்றல் நிலை அடையப்படுகிறது, இது பரிமாற்ற தொடர்பு என அழைக்கப்படுகிறது. ஃபெரோ காந்த அணுக்களின் காந்த தருணங்கள் சீரமைக்கப்படும் போது, ​​பொருள் அளவிடக்கூடிய மேக்ரோஸ்கோபிக் காந்தப்புலத்தை உருவாக்க முடியும்.

காந்தப் புலம் இல்லாத நிலையில் காந்தத் தருணங்கள் தவறாக வழிநடத்தப்படும் அணுக்களால் பரம காந்தப் பொருட்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன, ஆனால் ஒரு காந்தப்புலம் பயன்படுத்தப்படும்போது தனிப்பட்ட அணுக்களின் காந்தத் தருணங்கள் சீரமைக்கப்படுகின்றன. ஒரு அணுவின் கருவானது பூஜ்ஜியமற்ற மொத்த சுழற்சியையும் கொண்டிருக்கலாம். பொதுவாக, வெப்ப இயக்கவியல் சமநிலையில், அணுக்கரு சுழல்கள் தோராயமாக சார்ந்தவை. இருப்பினும், சில தனிமங்களுக்கு (செனான்-129 போன்றவை) அணுக்கரு சுழல்களின் கணிசமான பகுதியை துருவப்படுத்தி ஒரு சுழல்-இணை-திசை நிலையை உருவாக்க முடியும், இது ஹைப்பர்போலரைசேஷன் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த நிலை காந்த அதிர்வு இமேஜிங்கில் முக்கியமான பயன்பாட்டு முக்கியத்துவத்தைக் கொண்டுள்ளது.

ஒரு காந்தப்புலம் ஆற்றல் கொண்டது. சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மின்தேக்கியில் இருப்பு இருப்பது போல மின் ஆற்றல், மின்னோட்டம் பாயும் திருப்பங்களின் மூலம் சுருளில், காந்த ஆற்றல் இருப்பு உள்ளது.

மின்சுற்றில் அதிக தூண்டல் கொண்ட சுருளுக்கு இணையாக மின்சார விளக்கை இணைத்தால் DC, பின்னர் சாவி திறக்கப்படும் போது, ​​விளக்கு ஒரு குறுகிய ஃபிளாஷ் காணப்படுகிறது. சுற்றுவட்டத்தில் மின்னோட்டம் சுய-தூண்டல் emf இன் செல்வாக்கின் கீழ் எழுகிறது. இந்த வழக்கில் வெளியிடப்படும் ஆற்றல் ஆதாரம் மின்சுற்று, சுருளின் காந்தப்புலம்.

தூண்டல் L கொண்ட ஒரு சுருளின் காந்தப்புலத்தின் ஆற்றல் W m, மின்னோட்டத்தால் உருவாக்கப்பட்டதுநான், சமம்

W m = LI 2/2

அவை மூடப்பட்டுள்ளன, இது இயற்கையில் காந்த கட்டணங்கள் இல்லை என்பதைக் குறிக்கிறது. வயல்வெளிகள், மின் கம்பிகள்மூடப்பட்டவை என்று அழைக்கப்படுகின்றன சுழல் துறைகள். அதாவது, காந்தப்புலம் ஒரு சுழல் புலம். இது கட்டணங்களால் உருவாக்கப்பட்ட மின்சார புலத்திலிருந்து வேறுபடுகிறது.

சோலனாய்டு.

சோலனாய்டு- இது மின்னோட்டத்துடன் கூடிய கம்பி சுழல்.

சோலனாய்டு ஒரு யூனிட் நீளத்திற்கு திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது n, நீளம் எல்மற்றும் விட்டம் . சோலனாய்டில் உள்ள கம்பியின் தடிமன் மற்றும் ஹெலிக்ஸ் (ஹெலிகல் லைன்) சுருதி அதன் விட்டத்துடன் ஒப்பிடும்போது சிறியது மற்றும் நீளம் எல். "சோலெனாய்டு" என்ற சொல் ஒரு பரந்த பொருளிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது - இது தன்னிச்சையான குறுக்குவெட்டு (சதுர சோலனாய்டு, செவ்வக சோலனாய்டு) கொண்ட சுருள்களுக்கு கொடுக்கப்பட்ட பெயர் மற்றும் உருளை வடிவத்தில் அவசியமில்லை (டோராய்டல் சோலனாய்டு). வேறுபடுத்தி நீண்ட சோலனாய்டு (எல் ) மற்றும் குறுகிய சோலனாய்டு (l ≪ டி) இடையே உறவு இருக்கும் சந்தர்ப்பங்களில் மற்றும் எல்குறிப்பாக குறிப்பிடப்படவில்லை, ஒரு நீண்ட சோலனாய்டு குறிக்கப்படுகிறது.

சோலனாய்டு 1820 இல் A. ஆம்பியரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, X. Oersted கண்டுபிடித்த மின்னோட்டத்தின் காந்த செயல்பாட்டை மேம்படுத்துவதற்காகவும், D. அராகோவால் எஃகு கம்பிகளின் காந்தமாக்கல் சோதனைகளில் பயன்படுத்தப்பட்டது. சோலனாய்டின் காந்த பண்புகள் 1822 ஆம் ஆண்டில் ஆம்பியரால் சோதனை முறையில் ஆய்வு செய்யப்பட்டன (அதே நேரத்தில் அவர் "சோலெனாய்டு" என்ற வார்த்தையை அறிமுகப்படுத்தினார்). நிரந்தர இயற்கை காந்தங்களுக்கு சோலனாய்டின் சமத்துவம் நிறுவப்பட்டது, இது ஆம்பியரின் எலக்ட்ரோடைனமிக் கோட்பாட்டின் உறுதிப்படுத்தல் ஆகும், இது உடல்களில் மறைந்திருக்கும் வளைய மூலக்கூறு நீரோட்டங்களின் தொடர்பு மூலம் காந்தத்தை விளக்கியது.

சோலனாய்டு காந்தப்புல கோடுகள்:

இந்த கோடுகளின் திசையை பயன்படுத்தி தீர்மானிக்கப்படுகிறது இரண்டாவது விதி வலது கை .

நீங்கள் சோலனாய்டை உங்கள் வலது கையால் பிடித்து, நான்கு விரல்களை மின்னோட்டத்துடன் திருப்பினால், பின்வாங்கியது கட்டைவிரல்சோலனாய்டுக்குள் இருக்கும் காந்தக் கோடுகளின் திசையைக் குறிக்கும்.

ஒரு சோலனாய்டின் காந்தப்புலத்தை நிரந்தர காந்தத்தின் புலத்துடன் (படம். கீழே) ஒப்பிடுகையில், அவை மிகவும் ஒத்திருப்பதைக் காணலாம்.

ஒரு காந்தத்தைப் போல, சோலனாய்டு இரண்டு துருவங்களைக் கொண்டுள்ளது - வடக்கு ( என்) மற்றும் தெற்கு ( எஸ்) வட துருவத்தில் இருந்து காந்தக் கோடுகள் வெளிப்படுகின்றன; தென் துருவம் அவர்கள் நுழைகிறது. சோலனாய்டின் வட துருவம் எப்போதும் வலது கையின் இரண்டாவது விதிக்கு ஏற்ப அமைந்திருக்கும் போது உள்ளங்கையின் கட்டைவிரலை சுட்டிக்காட்டும் பக்கத்தில் அமைந்துள்ளது.

உடன் சுருள் வடிவில் சோலனாய்டு ஒரு பெரிய எண்திருப்பங்கள் ஒரு காந்தமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

சோலனாய்டின் காந்தப்புலத்தின் ஆய்வுகள், மின்னோட்டத்தின் காந்த விளைவு, மின்னோட்டத்தின் அதிகரிப்பு மற்றும் சோலனாய்டில் உள்ள திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையுடன் அதிகரிக்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. கூடுதலாக, ஒரு சோலனாய்டு அல்லது மின்னோட்டத்தை சுமக்கும் சுருளின் காந்த நடவடிக்கை, அதில் இரும்பு கம்பியை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் மேம்படுத்தப்படுகிறது, இது அழைக்கப்படுகிறது முக்கிய.

மின்காந்தங்கள்.

நவீன மின்காந்தங்கள் பல பத்து டன் எடையுள்ள சுமைகளைத் தூக்கும். கனரக இரும்பு மற்றும் எஃகு பொருட்களை நகர்த்தும்போது அவை தொழிற்சாலைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மின்காந்தங்களும் இதில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன விவசாயம்களைகள் மற்றும் பிற தொழில்களில் இருந்து பல தாவரங்களின் தானியங்களை சுத்தம் செய்வதற்காக.

ஒரு சோலனாய்டுக்குள் காந்தப்புல தூண்டலைக் கண்டுபிடிப்போம் - ஒரு சுருள் அதன் விட்டம் அதன் நீளத்தை விட கணிசமாக அதிகமாக உள்ளது எல். சுருளின் உள்ளே உள்ள புலம் சீரானதாகவும், சுருளிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளதாகவும் கருதுவோம். பைபாஸ் சர்க்யூட்டைத் தேர்ந்தெடுப்போம் எல்ஒரு செவ்வக வடிவில் 1-2-3-4 (படம் பார்க்கவும்). முதலில் வெக்டரின் சுழற்சியைக் கண்டுபிடிப்போம் IN வெளிப்பாட்டிற்குள் சுழற்சி ஒருங்கிணைப்பை எழுதுவோம். ஒருங்கிணைப்பை விளிம்புடன் பிரிப்போம் எல்நான்கு ஒருங்கிணைப்புகளாக: 1-2, 2-3, 3-4, 4-1.

சர்க்யூட் 12341 உள்ளடக்கியது என்சுருள் ஒவ்வொன்றிலும் மின்னோட்டம் மாறுகிறது . எனவே, இது தேற்றத்திலிருந்து பின்வருமாறு B×l = m o NI. இங்கிருந்து நாம் கண்டுபிடிப்போம் IN.

தலைப்பு 9. கேள்வி 8.

காந்த தூண்டல் திசையன் ஃப்ளக்ஸ் (காந்தப் பாய்வு)

ஒரு காந்தப்புலத்தில் சில மூடிய மேற்பரப்பை கற்பனை செய்வோம். காந்த தூண்டல் கோடுகள் எப்பொழுதும் மூடப்பட்டிருக்கும், அவை தொடக்கமும் முடிவும் இல்லை, எனவே, மேற்பரப்பில் நுழையும் கோடுகளின் எண்ணிக்கை அதை விட்டு வெளியேறும் கோடுகளின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கும். காந்தப் பாய்வு தூண்டல் கோடுகளின் எண்ணிக்கைக்கு விகிதாசாரமாகும், எனவே ஃப்ளக்ஸ் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும். எந்த மூடிய மேற்பரப்பிலும் காந்தப் பாய்ச்சலின் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமம் என்பது காந்தப்புலத்திற்கு இந்த புலத்தின் ஆதாரங்கள் இல்லை என்பதைக் குறிக்கிறது (காந்த கட்டணங்கள் இல்லை). இவ்வாறு, காந்தப்புலம் சுழல் ஆகும், அதாவது அதன் உருவாக்கத்திற்கான ஆதாரங்கள் இல்லை.

தலைப்பு 10. கேள்வி 1.

தலைப்பு 10. கேள்வி 2.

காந்த சக்திகள்.

ஆம்பியர் விசைக்கான வெளிப்பாட்டைப் பயன்படுத்தி, நீரோட்டங்களுடன் இரண்டு எல்லையற்ற நீண்ட நேரான கடத்திகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு சக்தியைக் காண்கிறோம். நான் 1மற்றும் நான் 2.

மின்னோட்டத்தை சுமந்து செல்லும் கடத்தியின் செயலை நாங்கள் கருதினோம் நான் 1மின்னோட்டத்தை செலுத்தும் கடத்திக்கு நான் 2. நியூட்டனின் III விதிக்கு இணங்க, இரண்டாவது நடத்துனர் அதே விசையுடன் முதலில் செயல்படுகிறார்.

தலைப்பு 10. கேள்வி 3.

ஒரு காந்தப்புலத்தில் மின்னோட்டம்-சுற்றும் சர்க்யூட்டில் செயல்படும் முறுக்குக்கான வெளிப்பாட்டைப் பெறுதல்.

இந்த அளவுகளின் திசையன் தன்மையை கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு, நாம் பொதுவான வெளிப்பாட்டை எழுதலாம்:

தலைப்பு 10. கேள்வி 4.

காந்தப்புலத்தில் மின்னோட்டத்துடன் கூடிய சுற்று.

ஒரே மாதிரியான புலம்.

எனவே, வெளிப்புறத்தில் ஒரே மாதிரியானகாந்த சக்திகளின் செல்வாக்கின் கீழ் காந்தப்புலம்:

1) மின்னோட்டத்துடன் சுதந்திரமாகச் செயல்படும் சுற்று, மின்சுற்றின் விமானம் தூண்டல் கோடுகளுக்கு செங்குத்தாக இருக்கும் வரை சுழலும், அதாவது. காந்த கணம் தூண்டல் கோடுகளுக்கு இணையாக மாறும் வரை மற்றும்

2) இழுவிசை சக்திகள் விளிம்பில் செயல்படும்.

சீரற்ற புலம்.

ஒரே சீரான காந்தப்புலத்தில், சுற்றுச் சுழலும் மற்றும் நீட்டிக்கும் மேலே உள்ள சக்திகளுக்கு கூடுதலாக, ஒரு விசை கூறு தோன்றுகிறது, அது சுற்று நகர்த்த முனைகிறது. மின்சுற்று அதன் காந்தக் கணத்துடன் புலத்தில் (படத்தில் உள்ளதைப் போல) சார்ந்ததாக மாறினால், விசைக் கூறு எஃப் 1விளிம்பு, மற்றும் கூறு நீட்டிக்கும் எஃப் 2வலுவான புலத்தின் பகுதிக்கு சுற்று இழுக்கும். சுற்று அதன் காந்த கணம் புலத்திற்கு எதிராக இயக்கப்படும் வகையில் ஒரு புலத்தில் தன்னைக் கண்டால், சுற்று இந்த நிலை நிலையற்றதாக இருக்கும். சுற்று வயல்வெளியில் விரிவடையும் மற்றும் வலுவான புலத்தின் பகுதிக்கு இழுக்கப்படும்.

ஒரே சீரற்ற காந்தப்புலத்தில் மின்னோட்டத்துடன் மின்னோட்டத்தில் செயல்படும் விசைக்கு ஒரு வெளிப்பாட்டைக் கொடுப்போம், இதன் தூண்டல் ஒரு ஒருங்கிணைப்பில் மட்டுமே மாறுபடும். எக்ஸ்.

தலைப்பு 10. கேள்வி 5.

சோலனாய்டு என்பது ஒரு பொதுவான உருளை சட்டத்தின் மீது ஒரு சுழல் வடிவத்தில் சமமாக ஒரு கம்பி காயம் ஆகும் (படம் 12.14 ஐப் பார்க்கவும்). ஒரு சோலனாய்டின் ஒற்றை அடுக்கு முறுக்கின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையின் தயாரிப்பு (IN) மற்றும் திருப்பங்களைச் சுற்றி பாயும் மின்னோட்டம் எண் என்று அழைக்கப்படுகிறது ஆம்பியர்-திருப்பங்கள்.

சோலனாய்டுகள் ஒரு சிறிய அளவிலான இடத்தில் மிகவும் வலுவான காந்தப்புலத்தை உருவாக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. திருப்பங்கள் இறுக்கமாக காயப்படும்போது, ​​சோலனாய்டு புலம் ஒரு பொதுவான அச்சுடன் வட்ட இணை மின்னோட்டங்களின் அமைப்பின் புலத்திற்கு சமமாக இருக்கும். சோலனாய்டு திருப்பங்களின் விட்டம் d அதன் நீளத்தை விட (d  l) பல மடங்கு சிறியதாக இருந்தால், சோலனாய்டு எல்லையற்ற நீளமாக (அல்லது மெல்லியதாக) கருதப்படுகிறது. அத்தகைய சோலனாய்டின் காந்தப்புலம் கிட்டத்தட்ட முழுமையாக உள்ளே குவிந்துள்ளது, மற்றும் காந்த தூண்டல் திசையன் உள்ளே அது சோலனாய்டின் அச்சில் இயக்கப்படுகிறது மற்றும் வலது திருகு விதி மூலம் மின்னோட்டத்தின் திசையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

ஆர் உள்ளது. 12.15

ஒரு கற்பனை மூடிய வளையத்தைக் கவனியுங்கள் சோலெனாய்டு உள்ளே (படம் 12.15). இந்த சுற்று நீரோட்டங்களை உள்ளடக்காது, எனவே, சுழற்சி தேற்றத்தின் படி

இந்த வட்ட ஒருங்கிணைப்பை நான்கு ஒருங்கிணைப்புகளாக (விரோதத்தின் பக்கங்களில்) பிரித்து, பிரிவுகளில் (1-2) மற்றும் (3-4) திசையன் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வோம். செங்குத்தாக
, எனவே ஸ்கேலர் தயாரிப்பு ( ,
) இங்கே மறைந்துவிடும். பிரிவின் (2-3) அனைத்து புள்ளிகளிலும் உள்ள புல தூண்டல் ஒரே மாதிரியாகவும் சமமாகவும் இருக்கும் 23, மற்றும் பிரிவில் (4-1)  41, l 23 = l 41 = l உடன்.

இவ்வாறு, விளிம்பை கடிகார திசையில் சுற்றி, நாம் பெறுகிறோம்

ஏனெனில் எல் 0, பின்னர் IN 23 = IN 41 = INஉள்ளே.

சோலனாய்டுக்குள் உள்ள சுற்று தன்னிச்சையாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டதால், பெறப்பட்ட முடிவு சோலனாய்டின் எந்த உள் புள்ளிகளுக்கும் செல்லுபடியாகும், அதாவது சோலனாய்டுக்குள் உள்ள புலம் சீரானது:

உள்ளே = நிலையான

இந்த புலத்தின் தூண்டல் மதிப்பைக் கண்டறிய, சுற்றுகளைக் கவனியுங்கள் எல் 2 (a –b –c –d –a), மூடுதல் என்மின்னோட்டத்துடன் திருப்புகிறது (படம் 12.15). சுழற்சி தேற்றத்தின் படி (மற்றும் முந்தைய வாதங்களின் அடிப்படையில்), நாங்கள் உறவைப் பெறுகிறோம்

எல்லையற்ற நீண்ட சோலனாய்டுக்கு வெளியே உள்ள புலம் மிகவும் பலவீனமானது ( வெளியே =0), இது புறக்கணிக்கப்படலாம், எனவே,

(12.35)

எங்கே n=N/l- ஒரு அலகுக்கு திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை

சோலனாய்டு நீளம்.

இவ்வாறு, எல்லையற்ற நீண்ட சோலனாய்டுக்குள் இருக்கும் காந்தப்புலத் தூண்டல் அளவு மற்றும் திசையில் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் மற்றும் சோலனாய்டின் ஒரு யூனிட் நீளத்திற்கு ஆம்பியர்-திருப்பங்களின் எண்ணிக்கைக்கு விகிதாசாரமாகும்.

சமச்சீராக அமைந்துள்ள திருப்பங்கள் சோலனாய்டின் அச்சில் காந்த தூண்டலுக்கு அதே பங்களிப்பைச் செய்கின்றன, எனவே, அதன் அச்சில் ஒரு அரை-எல்லையற்ற சோலனாய்டின் முடிவில், காந்த தூண்டல் சூத்திரம் (12.35) வழங்கிய மதிப்பின் பாதிக்கு சமமாக இருக்கும், அதாவது.

(12.36)

நடைமுறையில், என்றால் ( எல் ), பின்னர் சூத்திரம் (12.35) சோலனாய்டின் நடுப்பகுதியில் உள்ள புள்ளிகளுக்கு செல்லுபடியாகும், மேலும் அதன் முனைகளுக்கு அருகில் உள்ள அச்சில் உள்ள புள்ளிகளுக்கு சூத்திரம் (12.36) செல்லுபடியாகும்.

Biot-Savart-Laplace விதியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், அதன் அச்சில் ஒரு தன்னிச்சையான புள்ளி A இல் வரையறுக்கப்பட்ட நீளமுள்ள (படம் 12.16) சோலனாய்டின் புலத்தின் காந்தத் தூண்டலைக் கண்டறியலாம்:

(12.37)

ஜி de
- சோலனாய்டின் அச்சுக்கும் ஆரம் வெக்டருக்கும் இடையே உள்ள கோணங்கள் கேள்விக்குரிய புள்ளியிலிருந்து சோலனாய்டின் முனைகள் வரை வரையப்பட்டுள்ளன.

அத்தகைய சோலனாய்டின் புலம் சீரற்றது, தூண்டலின் அளவு புள்ளியின் நிலையைப் பொறுத்தது மற்றும் சோலனாய்டு நீளம். எல்லையற்ற நீண்ட சோலனாய்டுக்கு
,
, மற்றும் சூத்திரம் (12.37) சூத்திரத்தில் (12.35) செல்கிறது.

ஒரு சோலனாய்டு என்பது ஒரு பொதுவான சட்டகம் அல்லது மையத்தைச் சுற்றி ஒரே மாதிரியாக சுற்றப்பட்ட, தனிமைப்படுத்தப்பட்ட கடத்தும் கம்பியின் N ஒத்த திருப்பங்களின் தொகுப்பாகும். அதே மின்னோட்டம் திருப்பங்கள் வழியாக செல்கிறது. ஒவ்வொரு திருப்பத்தாலும் உருவாக்கப்பட்ட காந்தப்புலங்கள் சூப்பர்போசிஷன் கொள்கையின்படி தனித்தனியாக சேர்க்கப்படுகின்றன. சோலனாய்டுக்குள் காந்தப்புல தூண்டல் பெரியது, வெளியே சிறியது. எல்லையற்ற நீண்ட சோலனாய்டுக்கு, சோலனாய்டுக்கு வெளியே உள்ள காந்தப்புல தூண்டல் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும். சோலனாய்டின் நீளம் அதன் திருப்பங்களின் விட்டத்தை விட பல மடங்கு அதிகமாக இருந்தால், சோலனாய்டை நடைமுறையில் கருதலாம். எல்லையற்ற நீளம். அத்தகைய சோலனாய்டின் காந்தப்புலம் முழுவதுமாக அதன் உள்ளே குவிந்துள்ளது மற்றும் சீரானது (படம் 6).

எல்லையற்ற நீண்ட சோலனாய்டுக்குள் காந்தப்புலத் தூண்டலின் அளவைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்க முடியும் திசையன் சுழற்சி தேற்றம் :திசையன் சுழற்சி ஒரு தன்னிச்சையான மூடிய சுற்று சுற்றுவட்டத்தால் மூடப்பட்ட மின்னோட்டங்களின் இயற்கணிதத் தொகைக்கு சமம், காந்த மாறிலி μ ஆல் பெருக்கப்படுகிறது :

, (20)

அங்கு μ 0 = 4π 10 -7 H/m.

படம்.6. சோலனாய்டு காந்தப்புலம்

சோலனாய்டுக்குள் காந்த தூண்டல் B இன் அளவைத் தீர்மானிக்க, செவ்வக வடிவத்தின் மூடிய சுற்று ABCD ஐத் தேர்ந்தெடுக்கிறோம். - பயணத்தின் திசையைக் குறிப்பிடும் விளிம்பு நீளத்தின் ஒரு உறுப்பு (படம் 6). இந்த வழக்கில், AB மற்றும் CD நீளம் எண்ணற்றதாகக் கருதப்படும்.

பின்னர் திசையன் சுழற்சி ஒரு மூடிய விளிம்பில் ABCD உள்ளடக்கிய N திருப்பங்கள் இதற்குச் சமம்:

பிரிவுகளில் AB மற்றும் CD தயாரிப்பு
, திசையன் இருந்து மற்றும் பரஸ்பர செங்குத்தாக. அதனால் தான்

. (22)

சோலனாய்டுக்கு வெளியே உள்ள DA பிரிவில், ஒருங்கிணைந்த
, சுற்றுக்கு வெளியே உள்ள காந்தப்புலம் பூஜ்ஜியமாக இருப்பதால்.

பின்னர் சூத்திரம் (21) வடிவம் எடுக்கும்:

, (23)

இதில் l என்பது BC பிரிவின் நீளம். சுற்று மூலம் மூடப்பட்ட நீரோட்டங்களின் கூட்டுத்தொகை சமம்

, (24)

I c என்பது சோலனாய்டு மின்னோட்டம்; N என்பது ABCD சர்க்யூட்டால் மூடப்பட்ட திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை.

(23) மற்றும் (24) ஐ (20) மாற்றினால், நாம் பெறுகிறோம்:

. (25)

(25) இலிருந்து எல்லையற்ற நீண்ட சோலனாய்டின் காந்தப்புல தூண்டுதலுக்கான வெளிப்பாட்டைப் பெறுகிறோம்:

. (26)

சோலனாய்டு n இன் ஒரு யூனிட் நீளத்திற்கு திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை சமமாக இருப்பதால்:

(27)

பின்னர் நாம் இறுதியாக பெறுகிறோம்:

. (28)

சோலனாய்டுக்குள் ஒரு கோர் வைக்கப்பட்டால், B க்கான சூத்திரம் (28) வடிவம் எடுக்கும்:

. (29),

இதில்  என்பது மையப் பொருளின் காந்த ஊடுருவல்.

இவ்வாறு, சோலனாய்டின் காந்தப்புலத்தின் தூண்டல் B என்பது சோலனாய்டு மின்னோட்டத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது c , திருப்பங்களின் எண்ணிக்கைnசோலனாய்டின் ஒரு யூனிட் நீளம் மற்றும் மையப் பொருளின் காந்த ஊடுருவல்.

உருளை காந்தம்

மேக்னட்ரான்இரண்டு-எலக்ட்ரோடு எலக்ட்ரான் குழாய் (டையோடு) என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு சூடான கேத்தோடு மற்றும் குளிர் அனோடைக் கொண்டிருக்கும் மற்றும் வெளிப்புற காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்படுகிறது.

டையோடு அனோட் ஆரம் கொண்ட சிலிண்டரின் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது . கேத்தோடு என்பது ஆரம் கொண்ட ஒரு வெற்று உருளை , வழக்கமாக டங்ஸ்டனால் செய்யப்பட்ட ஒரு இழை இருக்கும் அச்சில் (படம் 7).

தெர்மோனிக் உமிழ்வு நிகழ்வின் விளைவாக, ஒரு சூடான கேத்தோடு தெர்மோனிக் எலக்ட்ரான்களை வெளியிடுகிறது, இது கேத்தோடைச் சுற்றி ஒரு எலக்ட்ரான் மேகத்தை உருவாக்குகிறது. அனோட் மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தும்போது
(படம் 8), எலக்ட்ரான்கள் கத்தோடிலிருந்து அனோடைக்கு ஆரம் வழியாக நகரத் தொடங்குகின்றன, இது ஒரு நேர்மின் மின்னோட்டத்தின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. . அனோட் மின்னோட்டம் ஒரு மில்லிமீட்டருடன் பதிவு செய்யப்படுகிறது.

படம்.7. டையோடு சுற்று

படம்.8. சுற்று வரைபடம்

அனோட் மின்னழுத்தத்தின் அளவு பொட்டென்டோமீட்டர் ஆர் ஏ மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. அனோட் மின்னழுத்தம் அதிகமாக இருப்பதால், ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையானது அனோடை அடையும், எனவே, அனோட் மின்னோட்டம் அதிகமாகும்.

கேத்தோடிற்கும் அனோடிற்கும் இடையே உள்ள மின்புல வலிமை E ஒரு உருளை மின்தேக்கியில் உள்ளதைப் போன்றது:

, (30)

இங்கு r என்பது கேத்தோடு அச்சில் இருந்து கேத்தோடிற்கும் நேர்மின்முனைக்கும் இடையே உள்ள இடைவெளியில் கொடுக்கப்பட்ட புள்ளிக்கு உள்ள தூரம்.

ஃபார்முலா (30) இலிருந்து புல வலிமை E ஆனது கேத்தோடு அச்சுக்கு r தூரத்திற்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் உள்ளது. இதன் விளைவாக, கேத்தோடில் புல வலிமை அதிகபட்சமாக இருக்கும்.

ஆர் செய்ய<

பின்னர் மடக்கை ln இன் மதிப்பு ஒரு பெரிய மதிப்பை நோக்கி செல்கிறது. பின்னர், அதிகரிக்கும் தூரம் r உடன், கேத்தோடு மற்றும் அனோடிற்கு இடையே உள்ள மின்சார புல வலிமை பூஜ்ஜியமாகக் குறைகிறது. எனவே, எலக்ட்ரான்கள் கேத்தோடிற்கு அருகில் மட்டுமே புலத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் வேகத்தைப் பெறுகின்றன என்று நாம் கருதலாம், மேலும் அனோடை நோக்கி அவற்றின் மேலும் இயக்கம் நிலையான வேகத்தில் நிகழ்கிறது.

டையோடு வைக்கப்படும் வெளிப்புற காந்தப்புலம் ஒரு சோலெனாய்டு (படம் 8) மூலம் உருவாக்கப்பட்டது. சோலனாய்டு l இன் நீளம் அதன் திருப்பங்களின் விட்டத்தை விட அதிகமாக உள்ளது, எனவே சோலனாய்டுக்குள் உள்ள புலம் ஒரே மாதிரியாகக் கருதப்படலாம். சோலனாய்டு சர்க்யூட்டில் உள்ள மின்னோட்டம் பொட்டென்டோமீட்டர் ஆர் சி (படம் 8) ஐப் பயன்படுத்தி மாற்றப்பட்டு அம்மீட்டருடன் பதிவு செய்யப்படுகிறது.

சோலனாய்டு புலத்தின் வலிமையைப் பொறுத்து எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தின் தன்மை படம் 9 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. சோலனாய்டு சர்க்யூட்டில் மின்னோட்டம் இல்லை என்றால், காந்தப்புல தூண்டல் B = 0. பின்னர் எலக்ட்ரான்கள் கேத்தோடிலிருந்து நேர்மின்முனைக்கு கிட்டத்தட்ட ஆரங்களுடன் நகரும்.

சோலனாய்டு சுற்றுவட்டத்தில் மின்னோட்டத்தின் அதிகரிப்பு V இன் மதிப்பின் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. அதே நேரத்தில், எலக்ட்ரான் இயக்கத்தின் பாதைகள் வளைக்கத் தொடங்குகின்றன, ஆனால் அனைத்து எலக்ட்ரான்களும் அனோடை அடையும். காந்தப்புலம் இல்லாத அதே மின்னோட்டம் அனோட் சர்க்யூட்டில் பாயும்.

படம்.9. இலட்சிய (1) மற்றும் உண்மையான (2) நிகழ்வுகளில் சோலனாய்டு மின்னோட்டத்தின் அளவு I c ஐச் சார்ந்தது, அதே போல் சோலனாய்டு புலத்தின் அளவைப் பொறுத்து எலக்ட்ரான்களின் இயக்கத்தின் தன்மை.

சோலனாய்டில் மின்னோட்டத்தின் ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பில், எலக்ட்ரான் நகரும் வட்டத்தின் ஆரம் கேத்தோடிற்கும் நேர்மின்முனைக்கும் இடையிலான பாதி தூரத்திற்கு சமமாகிறது:

.. (32)

இந்த வழக்கில், எலக்ட்ரான்கள் அனோடைத் தொட்டு, கேத்தோடிற்குச் செல்கின்றன (படம் 9). இந்த டையோடு இயக்க முறை அழைக்கப்படுகிறது முக்கியமான. இந்த வழக்கில், ஒரு முக்கியமான மின்னோட்டம் I cr சோலனாய்டு வழியாக பாய்கிறது, இது காந்தப்புல தூண்டல் B = B cr இன் முக்கியமான மதிப்பிற்கு ஒத்திருக்கிறது.

V = V இல், அனோட் மின்னோட்டம் திடீரென பூஜ்ஜியமாகக் குறைய வேண்டும். B > B cr இல், எலக்ட்ரான்கள் அனோடை அடையாது (படம் 9), மேலும் நேர்மின்முனை மின்னோட்டமும் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும் (படம் 9, வளைவு 1).

இருப்பினும், நடைமுறையில், எலக்ட்ரான் வேகங்களின் சில பரவல் மற்றும் கேத்தோடு மற்றும் சோலனாய்டின் தவறான சீரமைப்பு காரணமாக, அனோட் மின்னோட்டம் திடீரென குறையாது, ஆனால் சீராக (படம் 9, வளைவு 2). இந்த வழக்கில், வளைவு 2 இல் உள்ள ஊடுருவல் புள்ளியுடன் தொடர்புடைய சோலனாய்டு மின்னோட்டத்தின் மதிப்பு முக்கியமான I cr எனக் கருதப்படுகிறது.

, (33)

எங்கே
சோலனாய்டு மின்னோட்டத்தின் முக்கிய மதிப்பு நேர்மின் மின்னோட்டத்திற்கு சமமாக இருக்கும்:

- V = 0 இல் நேர்மின் மின்னோட்டத்தின் அதிகபட்ச மதிப்பு. அனோட் மின்னோட்டத்தின் I A இன் காந்தப்புல தூண்டல் B (அல்லது சோலனாய்டில் உள்ள மின்னோட்டத்தின் மீது) நிலையான அனோட் மின்னழுத்தம் மற்றும் நிலையான வெப்பம் ஆகியவற்றின் மீது சார்ந்திருப்பது அழைக்கப்படுகிறது.