☰ Mundarija · Fizika

Amper kuchining ishi va parallel toklar

Darslar 4–5 · 2 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 11-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2018
5

Tokli o‘tkazgichlarning o‘zaro ta’sir kuchi

Darslik: 15–16-betlar
MaqsadParallel toklar orasidagi o‘zaro ta’sir kuchini F = μ₀I₁I₂Δl/(2πd) formulasi bilan hisoblash va amper birligi ta’rifini bilish.
Yangi so‘zlar
parallel toklar · parallel currentstortishish va itarishish · attraction and repulsionamper · ampereo‘zaro ta’sir kuchi · interaction force
Tushuntirish

Ikki parallel tokli o‘tkazgich bir-biriga ta’sir qiladi: birining magnit maydoni ikkinchisiga Amper kuchi bilan ta’sir qiladi. Toklar bir xil yo‘nalishda bo‘lsa, o‘tkazgichlar tortishadi; qarama-qarshi bo‘lsa, itarishadi. Ikkinchi o‘tkazgichga ta’sir qiluvchi kuch F = B₁·I₂·Δl, bunda B₁ = μ₀I₁/(2πd); demak F = μ₀I₁I₂Δl/(2πd), ya’ni kuch tok kuchlari ko‘paytmasiga va uzunlikka to‘g‘ri, masofaga teskari proporsional. Birlik uzunlikka to‘g‘ri keluvchi kuch F/Δl = 2·10⁻⁷·I₁I₂/d (N/m, d metrda). Amper — vakuumda bir-biridan 1 m uzoqlikda joylashgan, ko‘ndalang kesimi e’tiborga olinmaydigan cheksiz uzun parallel o‘tkazgichlardan o‘tganda, ularning har bir metr uzunligida 2·10⁻⁷ N kuch hosil qiladigan o‘zgarmas tok (darslikdagi klassik ta’rif; 2019-yildan beri SI da amper elementar zaryadning qat’iy belgilangan qiymati e = 1,602176634·10⁻¹⁹ C orqali ta’riflanadi, amaliy natija deyarli o‘zgarmadi). Bu kuchlar juda kichik, lekin yuzlab amper toklarda (masalan, shinalarda) sezilarli bo‘ladi va konstruksiyalar mustahkamligi hisobga olinadi.

Namunalar
Ikki parallel sim orasi 10 cm, toklari I₁ = I₂ = 100 A, bir xil yo‘nalishda. F/Δl = 2·10⁻⁷·100·100/0,1 = 2·10⁻² N/m = 20 mN/m; simlar tortishadi.
Shinalar orasi 30 cm, toklari 300 A va 200 A (qarama-qarshi). 2 m uzunlikdagi qismga ta’sir qiluvchi kuch F = 2·10⁻⁷·300·200·2/0,3 = 0,08 N; shinalar bir-birini itaradi.
Sinfda faoliyat

Faqat o‘ylab ko‘rish tajribasi (haqiqiy simlar bilan bajarmang): ikki parallel sim va ular orasidagi kuch yo‘nalishini chizing, so‘ng toklardan birining yo‘nalishini teskari qilsangiz kuch qanday o‘zgarishini tushuntiring. Katta toklar xavfli — tajribani faqat mutaxassis o‘tkazadi.

Mashq
1
Bir xil yo‘nalishdagi parallel toklar bir-birini tortadimi yoki itaradimi?
2
d = 5 cm, I₁ = I₂ = 50 A. Birlik uzunlikdagi kuch necha mN/m? (2·10⁻⁷ N/A²)
3
Simlar orasidagi masofa 2 marta kamaysa, kuch necha marta o‘zgaradi?
4
Amper birligining ta’rifida nima uchun «vakuumda» va «cheksiz uzun» deyiladi?