Tulong sa Tele2, mga taripa, mga tanong

Ang unang batas ng electromagnetism ay naglalarawan sa daloy ng isang electric field:

kung saan ang ε 0 ay ilang pare-pareho (basahin ang epsilon-zero). Kung walang mga singil sa loob ng ibabaw, ngunit may mga singil sa labas nito (kahit na napakalapit), kung gayon ang lahat ay pareho karaniwan ang normal na bahagi ng E ay zero, kaya walang daloy sa ibabaw. Upang ipakita ang pagiging kapaki-pakinabang ng ganitong uri ng pahayag, patunayan natin na ang equation (1.6) ay tumutugma sa batas ng Coulomb, kung isasaalang-alang lamang natin na ang larangan ng isang indibidwal na singil ay dapat na spherically simetriko. Gumuhit tayo ng sphere sa paligid ng isang point charge. Pagkatapos ang average na normal na bahagi ay eksaktong katumbas ng halaga ng E sa anumang punto, dahil ang patlang ay dapat na nakadirekta sa radius at may parehong halaga sa lahat ng mga punto sa globo. Ang aming panuntunan pagkatapos ay nagsasaad na ang patlang sa ibabaw ng isang globo na pinarami ng lugar ng globo (i.e., ang flux na dumadaloy palabas ng globo) ay proporsyonal sa singil sa loob nito. Kung tataasan mo ang radius ng isang globo, tataas ang lugar nito bilang parisukat ng radius. Ang produkto ng average na normal na bahagi ng electric field sa pamamagitan ng lugar na ito ay dapat na katumbas pa rin ng panloob na singil, na nangangahulugan na ang field ay dapat na bumaba bilang parisukat ng distansya; Ito ay kung paano nakuha ang isang field ng "inverse squares".

Kung kukuha tayo ng isang di-makatwirang kurba sa kalawakan at sukatin ang sirkulasyon ng patlang ng kuryente sa kahabaan ng kurba na ito, lumalabas na sa pangkalahatang kaso ito ay hindi katumbas ng zero (bagaman sa isang larangan ng Coulomb ay ganito). Sa halip, ang pangalawang batas ay totoo para sa kuryente, na nagsasabi na

At panghuli, ang pagbabalangkas ng mga batas ng kuryente magnetic field makukumpleto kung magsusulat tayo ng dalawang katumbas na equation para sa magnetic field B:

At para sa ibabaw S, limitadong kurba MAY:

Ang pare-parehong c 2 na lumilitaw sa equation (1.9) ay ang parisukat ng bilis ng liwanag. Ang hitsura nito ay nabigyang-katwiran sa pamamagitan ng katotohanan na ang magnetism ay mahalagang isang relativistic na pagpapakita ng kuryente. At ang pare-pareho ε 0 ay itinakda upang ang karaniwang mga yunit ng lakas ng kuryente ay lumabas.

Ang mga equation (1.6) - (1.9), pati na rin ang equation (1.1) ay ang lahat ng mga batas ng electrodynamics. Tulad ng naaalala mo, ang mga batas ni Newton ay napakasimpleng isulat, ngunit maraming masalimuot na kahihinatnan ang sumunod mula sa kanila, kaya tumagal ng maraming oras upang pag-aralan ang lahat ng ito. Ang mga batas ng electromagnetism ay hindi maihahambing na mas mahirap isulat, at dapat nating asahan na ang mga kahihinatnan mula sa kanila ay magiging mas kumplikado, at ngayon ay kailangan nating maunawaan ang mga ito sa mahabang panahon.

Maaari naming ilarawan ang ilang mga batas ng electrodynamics na may isang serye ng mga simpleng eksperimento na maaaring ipakita sa amin, hindi bababa sa qualitatively, ang relasyon sa pagitan ng electric at magnetic field. Magiging pamilyar ka sa unang termino sa equation (1.1) kapag nagsusuklay ng iyong buhok, kaya hindi na namin ito pag-uusapan. Ang pangalawang termino sa equation (1.1) ay maaaring ipakita sa pamamagitan ng pagpasa ng isang kasalukuyang sa pamamagitan ng isang wire na nakasabit sa isang magnetic bar, tulad ng ipinapakita sa Fig. 1.6. Kapag naka-on ang kasalukuyang, gumagalaw ang wire dahil sa puwersang kumikilos dito F = qvXB. Kapag ang kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng isang wire, ang mga singil sa loob nito ay gumagalaw, iyon ay, mayroon silang isang bilis v, at sila ay kumilos sa pamamagitan ng magnetic field ng magnet, bilang isang resulta kung saan ang wire ay gumagalaw sa gilid.

Kapag itinulak ang wire sa kaliwa, maaari mong asahan na ang magnet mismo ay makakaranas ng pagtulak sa kanan. (Kung hindi, ang buong device ay maaaring i-mount sa isang platform at makakuha ng isang reaktibong sistema kung saan ang momentum ay hindi mapangalagaan!) Bagama't ang puwersa ay masyadong maliit upang mapansin ang paggalaw ng isang magnetic rod, ang paggalaw ng isang mas sensitibong aparato, sabihin nating isang compass needle, ay medyo kapansin-pansin.

Paano tinutulak ng current sa wire ang magnet? Ang kasalukuyang dumadaloy sa wire ay lumilikha ng sarili nitong magnetic field sa paligid nito, na kumikilos sa magnet. Alinsunod sa huling termino sa equation (1.9), ang kasalukuyang ay dapat humantong sa cirkulasyon vector B; sa aming kaso, ang mga linya ng field B ay sarado sa paligid ng wire, tulad ng ipinapakita sa Fig. 1.7. Ito ang field B na responsable para sa puwersa na kumikilos sa magnet.

Sinasabi sa atin ng equation (1.9) na para sa isang partikular na dami ng kasalukuyang dumadaloy sa wire, ang sirkulasyon ng field B ay pareho para sa anuman curve na nakapalibot sa wire. Para sa mga curve na iyon (halimbawa, mga bilog) na malayo sa wire, lumalabas na mas malaki ang haba, kaya dapat bumaba ang tangent component B. Makikita mo na inaasahan mong bababa ang B nang linear na may distansya mula sa isang mahabang tuwid na wire.

Sinabi namin na ang kasalukuyang dumadaloy sa isang wire ay lumilikha ng isang magnetic field sa paligid nito at na kung mayroong isang magnetic field, pagkatapos ay kumikilos ito nang may ilang puwersa sa wire kung saan dumadaloy ang kasalukuyang. Nangangahulugan ito na dapat isipin ng isang tao na kung ang isang magnetic field ay nilikha ng isang kasalukuyang dumadaloy sa isang kawad, kung gayon ito ay kumilos nang may ilang puwersa sa kabilang kawad, na nagdadala din ng kasalukuyang. Ito ay maipapakita sa pamamagitan ng paggamit ng dalawang malayang nakasuspinde na mga wire (Larawan 1.8). Kapag ang direksyon ng mga alon ay pareho, ang mga wire ay umaakit, at kapag ang mga direksyon ay kabaligtaran, sila ay nagtataboy.

Sa madaling salita, ang mga electric current, tulad ng mga magnet, ay lumilikha ng mga magnetic field. Ngunit kung gayon ano ang magnet? Dahil ang mga magnetic field ay nilikha sa pamamagitan ng paglipat ng mga singil, maaari bang ang magnetic field na nilikha ng isang piraso ng bakal ay talagang resulta ng mga alon? Tila totoo ito. Sa aming mga eksperimento, maaari naming palitan ang magnetic rod ng isang coil ng wire na sugat, tulad ng ipinapakita sa Fig. 1.9. Kapag ang kasalukuyang dumadaan sa likid (pati na rin sa pamamagitan ng tuwid na kawad sa itaas nito), eksakto ang parehong paggalaw ng konduktor ay sinusunod tulad ng dati nang mayroong magnet sa halip na ang likid. Ang lahat ay tila patuloy na umiikot sa loob ng isang piraso ng bakal. Sa katunayan, ang mga katangian ng mga magnet ay maaaring maunawaan bilang isang tuluy-tuloy na kasalukuyang sa loob ng mga atomo ng bakal. Ang puwersa na kumikilos sa magnet sa Fig. Ang 1.7 ay ipinaliwanag ng pangalawang termino sa equation (1.1).

Saan nagmula ang mga agos na ito? Ang isang pinagmulan ay ang paggalaw ng mga electron sa atomic orbits. Hindi ito ang kaso sa bakal, ngunit sa ilang mga materyales ito ang pinagmulan ng magnetism. Bilang karagdagan sa pag-ikot sa paligid ng atomic nucleus, ang electron ay umiikot din sa sarili nitong axis (isang bagay na katulad ng pag-ikot ng Earth); Ito ay mula sa pag-ikot na ito na lumitaw ang isang kasalukuyang, na lumilikha ng isang magnetic field sa bakal. (Sinabi namin ang "isang bagay na tulad ng pag-ikot ng Earth" dahil sa katunayan sa quantum mechanics ang tanong ay napakalalim na hindi ito angkop sa mga klasikal na ideya.) Sa karamihan ng mga sangkap, ang ilang mga electron ay umiikot sa isang direksyon, ang iba sa kabilang direksyon. , kaya nawawala ang magnetism, at sa bakal (para sa isang misteryosong dahilan na pag-uusapan natin mamaya) maraming mga electron ang umiikot upang ang kanilang mga axes ay tumuturo sa parehong direksyon at ito ay nagsisilbing isang mapagkukunan ng magnetism.

Dahil ang mga patlang ng mga magnet ay nabuo ng mga alon, hindi na kailangang magpasok ng mga karagdagang termino sa mga equation (1.8) at (1.9) na isinasaalang-alang ang pagkakaroon ng mga magnet. Ang mga equation na ito ay tungkol sa lahat mga alon, kabilang ang mga pabilog na agos mula sa mga umiikot na electron, at ang batas ay lumalabas na tama. Dapat ding tandaan na, ayon sa equation (1.8), ang mga magnetic charge na katulad ng mga electric charge sa kanang bahagi ng equation (1.6) ay hindi umiiral. Hindi sila kailanman natuklasan.

Ang unang termino sa kanang bahagi ng equation (1.9) ay natuklasan sa teorya ni Maxwell; siya ay napakahalaga. Sabi niya change elektrikal ang mga patlang ay nagdudulot ng magnetic phenomena. Sa katunayan, kung wala ang terminong ito ang equation ay mawawala ang kahulugan nito, dahil kung wala ito ang mga alon sa bukas na mga circuit ay mawawala. Ngunit sa katotohanan ay umiiral ang gayong mga agos; Ang sumusunod na halimbawa ay naglalarawan nito. Isipin ang isang kapasitor na binubuo ng dalawang flat plate. Ito ay sinisingil ng isang kasalukuyang dumadaloy sa isa sa mga plato at umaagos mula sa isa pa, tulad ng ipinapakita sa Fig. 1.10. Gumuhit tayo ng curve sa paligid ng isa sa mga wire SA at iunat ang isang ibabaw sa ibabaw nito (ibabaw S 1) na magsalubong sa kawad. Alinsunod sa equation (1.9), ang sirkulasyon ng field B sa kahabaan ng curve SA ay ibinibigay ng magnitude ng kasalukuyang sa wire (multiplied by mula sa 2). Ngunit ano ang mangyayari kung hahatakin natin ang isang kurba isa pa ibabaw S 2 sa hugis ng isang tasa, ang ilalim nito ay matatagpuan sa pagitan ng mga plato ng kapasitor at hindi hawakan ang kawad? Walang kasalukuyang, siyempre, ang dumadaan sa gayong ibabaw. Ngunit ang isang simpleng pagbabago sa posisyon at hugis ng isang haka-haka na ibabaw ay hindi dapat baguhin ang tunay na magnetic field! Dapat manatiling pareho ang sirkulasyon ng field B. Sa katunayan, ang unang termino sa kanang bahagi ng equation (1.9) ay pinagsama sa pangalawang termino sa paraang para sa parehong mga ibabaw S 1 at S 2 ang parehong epekto ay nangyayari. Para sa S 2 ang sirkulasyon ng vector B ay ipinahayag sa pamamagitan ng antas ng pagbabago sa daloy ng vector E mula sa isang plato patungo sa isa pa. At lumalabas na ang pagbabago sa E ay nauugnay sa kasalukuyang tiyak sa paraang ang equation (1.9) ay lumalabas na nasiyahan. Nakita ni Maxwell ang pangangailangan para dito at siya ang unang sumulat ng kumpletong equation.

Gamit ang device na ipinapakita sa FIG. 1.6, maaaring ipakita ang isa pang batas ng electromagnetism. Idiskonekta natin ang mga dulo ng hanging wire mula sa baterya at ikonekta ang mga ito sa isang galvanometer - isang aparato na nagtatala ng pagpasa ng kasalukuyang sa pamamagitan ng wire. Nakatayo lamang sa larangan ng isang magnet indayog wire, at ang agos ay agad na dadaloy dito. Ito ay isang bagong kahihinatnan ng equation (1.1): ang mga electron sa kawad ay mararamdaman ang pagkilos ng puwersa F=qv X B. Ang kanilang bilis ay nakadirekta na ngayon sa gilid, dahil sila ay pinalihis kasama ng kawad. Ang v na ito, kasama ang vertically directed field B ng magnet, ay nagreresulta sa isang puwersang kumikilos sa mga electron kasama ang mga wire at ang mga electron ay ipinadala sa galvanometer.

Ipagpalagay, gayunpaman, na iniwan namin ang wire at nagsimulang ilipat ang magnet. Nararamdaman namin na dapat walang pagkakaiba, dahil ang kamag-anak na paggalaw ay pareho, at sa katunayan ang kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng galvanometer. Ngunit paano kumikilos ang isang magnetic field sa mga singil sa pamamahinga? Alinsunod sa equation (1.1), dapat magkaroon ng electric field. Ang gumagalaw na magnet ay dapat lumikha ng isang electric field. Ang tanong kung paano ito nangyayari ay sinasagot ng quantitatively sa pamamagitan ng equation (1.7). Ang equation na ito ay naglalarawan ng maraming halos napakahalagang phenomena na nagaganap sa mga de-koryenteng generator at mga transformer.

Ang pinaka-kahanga-hangang kahihinatnan ng ating mga equation ay na sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga equation (1.7) at (1.9), mauunawaan natin kung bakit ang electromagnetic phenomena ay lumalaganap sa malalayong distansya. Ang dahilan nito, sa halos pagsasalita, ay isang bagay na tulad nito: ipagpalagay na sa isang lugar ay may magnetic field na tumataas sa magnitude, sabihin nating, dahil ang isang kasalukuyang ay biglang dumaan sa isang wire. Pagkatapos mula sa equation (1.7) ito ay sumusunod na ang sirkulasyon ng electric field ay dapat lumabas. Kapag ang electric field ay nagsimulang unti-unting tumaas para mangyari ang sirkulasyon, pagkatapos, ayon sa equation (1.9), dapat ding lumabas ang magnetic circulation. Ngunit dumarami ito Ang magnetic field ay lilikha ng bagong sirkulasyon ng electric field, atbp. Sa ganitong paraan, ang mga field ay kumakalat sa kalawakan nang hindi nangangailangan ng mga singil o agos kahit saan maliban sa pinagmulan ng mga field. Ito ang paraan namin Nakikita namin isa't isa! Ang lahat ng ito ay nakatago sa mga electromagnetic field equation.

Ang mga naka-charge na katawan ay may kakayahang lumikha ng isa pang uri ng field bilang karagdagan sa electric. Kung ang mga singil ay gumagalaw, pagkatapos ay isang espesyal na uri ng bagay ang nilikha sa espasyo sa kanilang paligid, na tinatawag magnetic field. Dahil dito, ang electric current, na siyang iniutos na paggalaw ng mga singil, ay lumilikha din ng magnetic field. Tulad ng electric field, ang magnetic field ay hindi limitado sa espasyo, mabilis na kumakalat, ngunit may hangganan pa rin ang bilis. Maaari lamang itong makita sa pamamagitan ng epekto nito sa paglipat ng mga naka-charge na katawan (at, bilang resulta, mga alon).

Upang ilarawan ang magnetic field, kinakailangan upang ipakilala ang isang puwersa na katangian ng patlang, katulad ng intensity vector E electric field. Ang ganitong katangian ay ang vector B magnetic induction. Sa sistema ng SI ng mga yunit, ang yunit ng magnetic induction ay 1 Tesla (T). Kung nasa magnetic field na may induction B maglagay ng haba ng konduktor l na may kasalukuyang ako, pagkatapos ay tinawag ang isang puwersa Lakas ng ampere, na kinakalkula ng formula:

saan: SA- magnetic field induction, ako- kasalukuyang lakas sa konduktor, l- ang haba nito. Ang puwersa ng Ampere ay nakadirekta patayo sa magnetic induction vector at ang direksyon ng kasalukuyang dumadaloy sa conductor.

Upang matukoy ang direksyon ng puwersa ng Ampere ay karaniwang ginagamit Panuntunan ng "kaliwang kamay".: kung ipoposisyon mo ang iyong kaliwang kamay upang ang mga linya ng induction ay pumasok sa palad, at ang mga pinalawak na daliri ay nakadirekta kasama ang kasalukuyang, pagkatapos ay ipahiwatig ng dinukot na hinlalaki ang direksyon ng puwersa ng Ampere na kumikilos sa konduktor (tingnan ang figure).

Kung ang anggulo α sa pagitan ng mga direksyon ng magnetic induction vector at ang kasalukuyang sa konduktor ay naiiba mula sa 90 °, pagkatapos ay upang matukoy ang direksyon ng puwersa ng Ampere kinakailangan na kunin ang bahagi ng magnetic field, na patayo sa direksyon ng kasalukuyang . Ito ay kinakailangan upang malutas ang mga problema ng paksang ito sa parehong paraan tulad ng sa dynamics o statics, i.e. sa pamamagitan ng paglalarawan ng mga puwersa sa kahabaan ng mga coordinate axes o pagdaragdag ng mga puwersa ayon sa mga patakaran ng pagdaragdag ng vector.

Sandali ng mga puwersa na kumikilos sa frame na may kasalukuyang

Hayaan ang frame na may kasalukuyang nasa isang magnetic field, at ang eroplano ng frame ay patayo sa field. Ang mga puwersa ng Ampere ay i-compress ang frame, at ang kanilang resulta ay magiging katumbas ng zero. Kung binago mo ang direksyon ng kasalukuyang, ang mga puwersa ng Ampere ay magbabago sa kanilang direksyon, at ang frame ay hindi mag-compress, ngunit mag-abot. Kung ang mga linya ng magnetic induction ay namamalagi sa eroplano ng frame, pagkatapos ay nangyayari ang isang rotational moment ng Ampere forces. Paikot na sandali ng mga puwersa ng Ampere katumbas ng:

saan: S- lugar ng frame, α - ang anggulo sa pagitan ng normal sa frame at ng magnetic induction vector (ang normal ay isang vector na patayo sa eroplano ng frame), N- bilang ng mga liko, B- magnetic field induction, ako– kasalukuyang lakas sa frame.

Lorentz force

Ang puwersa ng ampere na kumikilos sa isang segment ng konduktor ng haba Δ l na may kasalukuyang lakas ako, na matatagpuan sa isang magnetic field B ay maaaring ipahayag sa mga tuntunin ng mga puwersang kumikilos sa mga indibidwal na carrier ng singil. Ang mga puwersang ito ay tinatawag pwersa ni Lorentz. Lorentz force na kumikilos sa isang particle na may charge q sa isang magnetic field B, gumagalaw ng mabilis v, ay kinakalkula gamit ang sumusunod na formula:

Sulok α sa expression na ito ay katumbas ng anggulo sa pagitan ng bilis at ang magnetic induction vector. Ang direksyon ng puwersa ng Lorentz na kumikilos positibo isang sisingilin na particle, pati na rin ang direksyon ng Ampere force, ay matatagpuan gamit ang left-hand rule o ang gimlet rule (tulad ng Ampere force). Ang magnetic induction vector ay kailangang ipasok sa isip sa palad ng iyong kaliwang kamay, apat na saradong daliri ang dapat idirekta ayon sa bilis ng paggalaw ng sisingilin na particle, at ang nakatungo na hinlalaki ay magpapakita ng direksyon ng puwersa ng Lorentz. Kung ang butil ay may negatibo singil, pagkatapos ay ang direksyon ng puwersa ng Lorentz, na makikita ng kaliwang panuntunan, ay kailangang palitan ng kabaligtaran.

Ang puwersa ng Lorentz ay nakadirekta patayo sa bilis at magnetic field induction vectors. Kapag ang isang sisingilin na particle ay gumagalaw sa isang magnetic field Ang puwersa ng Lorentz ay hindi gumagana. Samakatuwid, ang magnitude ng velocity vector ay hindi nagbabago kapag gumagalaw ang particle. Kung ang isang sisingilin na particle ay gumagalaw sa isang pare-parehong magnetic field sa ilalim ng impluwensya ng puwersa ng Lorentz, at ang bilis nito ay nasa isang eroplano na patayo sa magnetic field induction vector, kung gayon ang particle ay lilipat sa isang bilog, ang radius nito ay maaaring kalkulahin gamit ang ang sumusunod na formula:

Ang puwersa ng Lorentz sa kasong ito ay gumaganap ng papel ng isang sentripetal na puwersa. Ang panahon ng rebolusyon ng isang particle sa isang pare-parehong magnetic field ay katumbas ng:

Ang huling expression ay nagpapakita na para sa mga sisingilin na particle ng isang naibigay na masa m ang panahon ng rebolusyon (at samakatuwid ay pareho ang dalas at angular na tulin) ay hindi nakadepende sa bilis (at samakatuwid ay sa kinetic energy) at sa radius ng trajectory R.

Teorya ng magnetic field

Kung ang dalawang parallel wires ay nagdadala ng kasalukuyang sa parehong direksyon, sila ay umaakit sa isa't isa; kung sa tapat ng direksyon, pagkatapos ay itinataboy nila. Ang mga batas ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay eksperimento na itinatag ni Ampere. Ang pakikipag-ugnayan ng mga alon ay sanhi ng kanilang mga magnetic field: ang magnetic field ng isang kasalukuyang gumaganap bilang isang puwersa ng Ampere sa isa pang kasalukuyang at vice versa. Ipinakita ng mga eksperimento na ang modulus ng puwersa na kumikilos sa isang segment ng haba Δ l bawat isa sa mga konduktor ay direktang proporsyonal sa kasalukuyang lakas ako 1 at ako 2 sa mga konduktor, haba ng gupit Δ l at inversely proportional sa distansya R sa pagitan nila:

saan: μ 0 ay isang pare-parehong halaga na tinatawag magnetic pare-pareho. Ang pagpapakilala ng magnetic constant sa SI ay nagpapasimple sa pagsulat ng isang bilang ng mga formula. Ang numerical value nito ay:

μ 0 = 4π ·10 –7 H/A 2 ≈ 1.26·10 –6 H/A 2 .

Ang paghahambing ng expression na ibinigay lamang para sa puwersa ng pakikipag-ugnayan ng dalawang konduktor sa kasalukuyang at ang expression para sa puwersa ng Ampere, hindi mahirap makakuha ng isang expression para sa induction ng magnetic field na nilikha ng bawat isa sa mga tuwid na konduktor na nagdadala ng kasalukuyang sa distansya R Galing sa kanya:

saan: μ – magnetic permeability ng substance (higit pa dito sa ibaba). Kung ang kasalukuyang daloy sa isang pabilog na pagliko, pagkatapos gitna ng turn magnetic field induction tinutukoy ng formula:

Mga linya ng kuryente Ang magnetic field ay tinatawag na linya sa kahabaan ng tangent kung saan matatagpuan ang mga magnetic arrow. Magnetic na karayom tinatawag na mahaba at manipis na magnet, ang mga poste nito ay parang patulis. Ang isang magnetic needle na nasuspinde sa isang thread ay palaging lumiliko sa isang direksyon. Bukod dito, ang isang dulo nito ay nakadirekta patungo sa hilaga, ang isa pa - sa timog. Kaya ang pangalan ng mga poste: hilaga ( N) at timog ( S). Palaging may dalawang poste ang magneto: hilaga (ipinahiwatig sa asul o titik N) at timog (sa pula o titik S). Ang mga magnet ay nakikipag-ugnayan sa parehong paraan tulad ng mga singil: tulad ng mga pole na nagtataboy, at hindi katulad ng mga pole na umaakit. Imposibleng makakuha ng magnet na may isang poste. Kahit na nasira ang magnet, ang bawat bahagi ay magkakaroon ng dalawang magkaibang poste.

Magnetic induction vector

Magnetic induction vector- isang pisikal na dami ng vector na isang katangian ng isang magnetic field, ayon sa bilang na katumbas ng puwersa na kumikilos sa isang kasalukuyang elemento ng 1 A at isang haba na 1 m, kung ang direksyon ng linya ng field ay patayo sa konduktor. Itinalaga SA, yunit ng pagsukat - 1 Tesla. Ang 1 T ay isang napakalaking halaga, samakatuwid, sa totoong magnetic field, ang magnetic induction ay sinusukat sa mT.

Ang magnetic induction vector ay nakadirekta nang tangential sa mga linya ng puwersa, i.e. tumutugma sa direksyon ng north pole ng isang magnetic needle na inilagay sa isang ibinigay na magnetic field. Ang direksyon ng magnetic induction vector ay hindi nag-tutugma sa direksyon ng puwersa na kumikilos sa konduktor, samakatuwid ang mga linya ng magnetic field, mahigpit na nagsasalita, ay hindi mga linya ng puwersa.

Magnetic field line ng mga permanenteng magnet nakadirekta na may kaugnayan sa mga magnet mismo tulad ng ipinapakita sa figure:

Kailan magnetic field ng electric current upang matukoy ang direksyon ng mga linya ng field, gamitin ang panuntunan "Kanang kamay": kung isasama mo ang konduktor kanang kamay upang ang hinlalaki ay nakadirekta kasama ang kasalukuyang, pagkatapos ay ang apat na daliri na kumakapit sa konduktor ay nagpapakita ng direksyon ng mga linya ng puwersa sa paligid ng konduktor:

Sa kaso ng direktang kasalukuyang, ang mga linya ng magnetic induction ay mga bilog na ang mga eroplano ay patayo sa kasalukuyang. Ang magnetic induction vectors ay nakadirekta nang tangential sa bilog.

Solenoid- isang konduktor na sugat sa isang cylindrical na ibabaw kung saan dumadaloy ang electric current ako katulad ng larangan ng isang direktang permanenteng magnet. Sa loob ng haba ng solenoid l at bilang ng mga liko N isang unipormeng magnetic field na may induction ay nilikha (ang direksyon nito ay tinutukoy din ng panuntunan sa kanang kamay):

Ang mga linya ng magnetic field ay mukhang mga saradong linya- Ito ay isang karaniwang pag-aari ng lahat ng magnetic lines. Ang nasabing field ay tinatawag na vortex field. Sa kaso ng mga permanenteng magnet, ang mga linya ay hindi nagtatapos sa ibabaw, ngunit tumagos sa magnet at sarado sa loob. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga electric at magnetic field ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na, hindi tulad ng electric, magnetic charges ay hindi umiiral.

Magnetic na katangian ng bagay

Ang lahat ng mga sangkap ay may mga magnetic na katangian. Magnetic na katangian nailalarawan ang mga sangkap relatibong magnetic permeability μ , kung saan totoo ang sumusunod:

Ang formula na ito ay nagpapahayag ng pagsusulatan ng magnetic field induction vector sa isang vacuum at sa isang partikular na kapaligiran. Hindi tulad ng pakikipag-ugnayan sa kuryente, sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng magnetic sa isang daluyan ay maaaring maobserbahan ng isa ang parehong pagtaas at pagpapahina ng pakikipag-ugnayan kumpara sa isang vacuum, na mayroong magnetic permeability. μ = 1. U diamagnetic na materyales magnetic permeability μ bahagyang mas mababa sa isa. Mga halimbawa: tubig, nitrogen, pilak, tanso, ginto. Ang mga sangkap na ito ay medyo nagpapahina sa magnetic field. Mga Paramagnet- oxygen, platinum, magnesium - medyo mapahusay ang field, pagkakaroon μ ng kaunti pa sa isa. U ferromagnets- bakal, nikel, kobalt - μ >> 1. Halimbawa, para sa bakal μ ≈ 25000.

Magnetic flux. Electromagnetic induction

Kababalaghan electromagnetic induction ay natuklasan ng namumukod-tanging English physicist na si M. Faraday noong 1831. Binubuo ito sa paglitaw ng isang electric current sa isang closed conducting circuit kapag ang magnetic flux na tumatagos sa circuit ay nagbabago sa paglipas ng panahon. Magnetic flux Φ sa kabila ng parisukat S contour ay tinatawag na halaga:

saan: B– module ng magnetic induction vector, α – anggulo sa pagitan ng magnetic induction vector B at normal (patayo) sa eroplano ng tabas, S- contour area, N– bilang ng mga liko sa circuit. Ang SI unit ng magnetic flux ay tinatawag na Weber (Wb).

Eksperimento na itinatag ni Faraday na kapag nagbabago ang magnetic flux sa isang conducting circuit, sapilitan emf ε ind, katumbas ng rate ng pagbabago ng magnetic flux sa pamamagitan ng isang ibabaw na may hangganan ng isang contour, na kinuha gamit ang isang minus sign:

Ang isang pagbabago sa magnetic flux na dumadaan sa isang closed loop ay maaaring mangyari sa dalawang posibleng dahilan.

1. Ang magnetic flux ay nagbabago dahil sa paggalaw ng circuit o mga bahagi nito sa isang time-constant na magnetic field. Ito ang kaso kapag ang mga konduktor, at kasama nila ang mga carrier ng libreng bayad, ay lumipat sa isang magnetic field. Ang paglitaw ng induced emf ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagkilos ng puwersa ng Lorentz sa mga libreng singil sa mga gumagalaw na konduktor. Ang puwersa ng Lorentz ay gumaganap ng papel ng isang panlabas na puwersa sa kasong ito.
2. Ang pangalawang dahilan para sa pagbabago sa magnetic flux na tumatagos sa circuit ay ang pagbabago sa oras ng magnetic field kapag ang circuit ay nakatigil.

Kapag nilulutas ang mga problema, mahalagang matukoy kaagad kung bakit nagbabago ang magnetic flux. Tatlong pagpipilian ang posible:

1. Nagbabago ang magnetic field.
2. Nagbabago ang contour area.
3. Ang oryentasyon ng frame na nauugnay sa field ay nagbabago.

Sa kasong ito, kapag nilulutas ang mga problema, ang EMF ay karaniwang kinakalkula modulo. Bigyang-pansin din natin ang isang partikular na kaso kung saan nangyayari ang phenomenon ng electromagnetic induction. Kaya, ang pinakamataas na halaga ng sapilitan emf sa isang circuit na binubuo ng N pagliko, lugar S, umiikot na may angular na bilis ω sa isang magnetic field na may induction SA:

Ang paggalaw ng isang konduktor sa isang magnetic field

Kapag gumagalaw ang isang konduktor na may haba l sa isang magnetic field B sa bilis v isang potensyal na pagkakaiba ang lumitaw sa mga dulo nito, sanhi ng pagkilos ng puwersa ng Lorentz sa mga libreng electron sa konduktor. Ang potensyal na pagkakaiba na ito (mahigpit na pagsasalita, emf) ay matatagpuan sa pamamagitan ng formula:

saan: α - ang anggulo na sinusukat sa pagitan ng direksyon ng bilis at ng magnetic induction vector. Walang EMF na nangyayari sa mga nakatigil na bahagi ng circuit.

Kung ang pamalo ay mahaba L umiikot sa isang magnetic field SA sa paligid ng isa sa mga dulo nito na may angular velocity ω , pagkatapos ay lilitaw ang isang potensyal na pagkakaiba (EMF) sa mga dulo nito, na maaaring kalkulahin gamit ang formula:

Inductance. Self-induction. Enerhiya ng magnetic field

Self-induction ay isang mahalagang espesyal na kaso ng electromagnetic induction, kapag ang isang pagbabago ng magnetic flux, na nagiging sanhi ng isang sapilitan emf, ay nilikha ng isang kasalukuyang sa circuit mismo. Kung ang kasalukuyang sa circuit na isinasaalang-alang ay nagbabago para sa ilang kadahilanan, kung gayon ang magnetic field ng kasalukuyang ito ay nagbabago din, at, dahil dito, ang sariling magnetic flux na tumatagos sa circuit. Ang isang self-inductive emf ay lumitaw sa circuit, na, ayon sa panuntunan ni Lenz, ay pumipigil sa pagbabago sa kasalukuyang sa circuit. Self magnetic flux Φ , piercing isang circuit o coil na may kasalukuyang, ay proporsyonal sa kasalukuyang lakas ako:

Salik ng proporsyonalidad L sa formula na ito ay tinatawag na self-induction coefficient o inductance mga coils. Ang SI unit ng inductance ay tinatawag na Henry (H).

Tandaan: ang inductance ng circuit ay hindi nakasalalay sa alinman sa magnetic flux o sa kasalukuyang lakas dito, ngunit natutukoy lamang sa pamamagitan ng hugis at sukat ng circuit, pati na rin ang mga katangian kapaligiran. Samakatuwid, kapag ang kasalukuyang sa circuit ay nagbabago, ang inductance ay nananatiling hindi nagbabago. Ang inductance ng coil ay maaaring kalkulahin gamit ang formula:

saan: n- konsentrasyon ng mga pagliko sa bawat yunit ng haba ng coil:

Self-induced emf, na nagmumula sa isang coil na may pare-parehong halaga ng inductance, ayon sa formula ng Faraday ay katumbas ng:

Kaya, ang self-induction EMF ay direktang proporsyonal sa inductance ng coil at ang rate ng pagbabago ng kasalukuyang sa loob nito.

Ang isang magnetic field ay may enerhiya. Kung paanong mayroong reserba ng elektrikal na enerhiya sa isang sisingilin na kapasitor, mayroong reserbang magnetic energy sa likid kung saan dumadaloy ang kasalukuyang. Enerhiya W m magnetic field ng isang coil na may inductance L, nilikha ng kasalukuyang ako, ay maaaring kalkulahin gamit ang isa sa mga formula (sinusundan nila ang isa't isa, na isinasaalang-alang ang formula Φ = LI):

Sa pamamagitan ng pag-uugnay ng formula para sa enerhiya ng magnetic field ng coil kasama ang mga geometric na sukat nito, maaari nating makuha ang formula para sa volumetric magnetic field density ng enerhiya(o enerhiya bawat yunit ng dami):

Ang tuntunin ni Lenz

Inertia- isang kababalaghan na nangyayari kapwa sa mga mekanika (kapag pinabilis ang isang kotse, sumasandal tayo paatras, kinokontra ang pagtaas ng bilis, at kapag nagpepreno, sumandal tayo pasulong, sinasalungat ang pagbaba ng bilis), at sa molecular physics (kapag ang isang likido ay pinainit, ang rate ng pagsingaw ay tumataas, ang pinakamabilis na molekula ay umalis sa likido, binabawasan ang bilis ng pag-init) at iba pa. Sa electromagnetism, ang inertia ay nagpapakita ng sarili sa pagsalungat sa mga pagbabago sa magnetic flux na dumadaan sa isang circuit. Kung ang magnetic flux ay tumaas, kung gayon ang sapilitan na kasalukuyang nanggagaling sa circuit ay nakadirekta upang maiwasan ang magnetic flux mula sa pagtaas, at kung ang magnetic flux ay bumababa, pagkatapos ay ang sapilitan kasalukuyang nagmumula sa circuit ay nakadirekta upang maiwasan ang magnetic flux. mula sa pagbaba.

Sa website na iyon. Upang gawin ito, wala kang kailangan, lalo na: maglaan ng tatlo hanggang apat na oras araw-araw sa paghahanda para sa CT sa pisika at matematika, pag-aaral ng teorya at paglutas ng mga problema. Ang katotohanan ay ang CT ay isang pagsusulit kung saan hindi sapat na malaman lamang ang pisika o matematika, kailangan mo ring malutas ang isang malaking bilang ng mga problema nang mabilis at walang pagkabigo. iba't ibang paksa at ng iba't ibang kumplikado. Ang huli ay matututuhan lamang sa pamamagitan ng paglutas ng libu-libong problema.

Ang matagumpay, masigasig at responsableng pagpapatupad ng tatlong puntong ito ay magbibigay-daan sa iyo na magpakita ng isang mahusay na resulta sa CT, ang maximum ng kung ano ang iyong kaya.

Nakahanap ng pagkakamali?

Kung sa tingin mo ay nakakita ka ng error sa mga materyales sa pagsasanay, mangyaring sumulat tungkol dito sa pamamagitan ng email. Maaari ka ring mag-ulat ng bug sa social network(). Sa liham, ipahiwatig ang paksa (physics o mathematics), ang pangalan o numero ng paksa o pagsusulit, ang bilang ng problema, o ang lugar sa teksto (pahina) kung saan, sa iyong palagay, mayroong pagkakamali. Ilarawan din kung ano ang pinaghihinalaang error. Ang iyong liham ay hindi mapapansin, ang pagkakamali ay itatama, o ipapaliwanag sa iyo kung bakit ito ay hindi isang pagkakamali.

Ang kursong "Electromagnetism" ay isang seksyon ng pangkalahatang kurso sa pisika, na nagpapakita ng sistematikong kaalaman tungkol sa mga pangunahing konsepto at batas ng electromagnetism bilang mga generalization ng mga eksperimentong katotohanan na ipinahayag sa matematikal na anyo. Ang mga pangunahing eksperimento na pinagbabatayan ng mga pangunahing batas ng kuryente, magnetism, at electrodynamics ay pinag-aralan at ipinakita. Ang mga teoretikal na modelo ng pakikipag-ugnayan ng mga electric at magnetic field sa bagay ay sinusuri at ang mga lugar ng kanilang pagiging angkop ay sinusuri. Ipinaliwanag makabagong teknolohiya, na batay sa mga batas ng electromagnetism. Ang disiplina ay bubuo sa mga mag-aaral ng mga pundasyon ng isang natural na pananaw sa mundo ng agham at ang batayan para sa karagdagang pag-aaral ng pangkalahatang propesyonal at espesyal na mga disiplina.

Format

Ang anyo ng pag-aaral ay korespondensiya (distansya). Kasama sa mga lingguhang klase ang panonood ng mga pampakay na video lecture, nilagyan ng mga video recording ng mga eksperimento sa lecture, at pagkumpleto ng mga gawain sa pagsubok na may awtomatikong pag-verify ng mga resulta. Ang isang mahalagang elemento ng pag-aaral ng disiplina ay ang independiyenteng solusyon ng mga pisikal na problema. Ang solusyon ay kailangang maglaman ng mahigpit at lohikal na tamang pangangatwiran na humahantong sa tamang sagot.

Mga kinakailangan

Ang kurso ay dinisenyo para sa 1st year bachelors. Ang kaalaman sa pisika at matematika sa antas ng mataas na paaralan (grade 11) ay kinakailangan.

Programa ng kurso

Lektura 1. Pakikipag-ugnayan ng electromagnetic at ang lugar nito sa iba pang mga pakikipag-ugnayan sa kalikasan. Pag-unlad ng pisika ng kuryente sa mga gawa ng M.V. Lomonosov. Pagsingil ng kuryente. Mga carrier ng microscopic charge. karanasan ni Millikan. Batas ng konserbasyon ng singil sa kuryente. Electrostatics. Ang batas ng Coulomb at ang interpretasyon nito sa larangan. Vektor ng lakas ng patlang ng kuryente. Ang prinsipyo ng superposisyon ng mga electric field.

Lektura 1. Ang vector flux ng lakas ng electric field. Ostrogradsky–Gauss electrostatic theorem, ang representasyon nito sa differential form. Electrostatic field potensyal. Potensyal. Normalisasyon ng potensyal. Relasyon sa pagitan ng vector ng electrostatic field strength at potential. Trabaho ng mga puwersa ng electrostatic field. Potensyal ng sistema ng pagsingil.

Lektura 3. Circulation ng electric field strength vector. Ang circulation theorem, ang representasyon nito sa differential form. Poisson at Laplace equation. Electric dipole. Potensyal at lakas ng field ng isang dipole.

Lektura 4. Mga konduktor sa isang electrostatic field. Electrostatic induction. Lakas ng field sa ibabaw at sa loob ng konduktor. Pamamahagi ng singil sa ibabaw ng isang konduktor. Proteksyon ng electrostatic. Relasyon sa pagitan ng singil at potensyal ng isang konduktor. Kapasidad ng kuryente. Mga kapasitor. Kapasidad ng flat, spherical at cylindrical capacitors. Isang conducting ball sa isang pare-parehong electrostatic field.

Lektura 5. Mga dielectric. Libre at nakatali na mga singil. Vektor ng polariseysyon. Relasyon sa pagitan ng polarization vector at bound charges. Vector ng electrical induction sa isang dielectric. Dielectric susceptibility at dielectric na pare-pareho at mga sangkap. Material equation para sa mga vector ng electric field. Ostrogradsky-Gauss theorem para sa dielectrics. Differential form nito. Mga kundisyon sa hangganan para sa mga vector ng boltahe at induction ng kuryente. Dielectric na bola sa isang pare-parehong electric field.

Lektura 6. Enerhiya ng system mga singil sa kuryente. Enerhiya ng pakikipag-ugnayan at enerhiya sa sarili. Electrostatic field energy at ang volumetric density nito. Enerhiya ng isang electric dipole sa isang panlabas na field. Ponderomotive pwersa sa isang electric field at mga pamamaraan para sa kanilang mga kalkulasyon. Relasyon sa pagitan ng ponderomotive forces at ang enerhiya ng charge system.

Lektura 7. Elektronikong teorya ng polariseysyon ng dielectrics. Lokal na larangan. Non-polar dielectrics. Formula ni Clausius–Mossotti. Polar dielectrics. Langevin function. Polariseysyon ng mga ionic na kristal. Mga katangian ng elektrikal ng mga kristal. Pyroelectrics. Piezoelectrics. Direkta at kabaligtaran na piezoelectric effect at ang kanilang aplikasyon. Ferroelectrics. Istraktura ng domain ng ferroelectrics. Hysteresis. Curie point. Application ng ferroelectrics.

Lektura 8. Patuloy na electric current. Kasalukuyang lakas at density. Mga kasalukuyang linya. Electric field sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor at ang mga pinagmumulan nito. Continuity equation. Kondisyon para sa kasalukuyang nakatigil. Boltahe ng kuryente. Batas ng Ohm para sa isang seksyon ng isang circuit. Elektrisidad na paglaban. Batas ng Ohm sa differential form. Tukoy na electrical conductivity ng isang substance.

Lektura 9. Agos sa tuloy-tuloy na media. Grounding. DC operasyon at kapangyarihan. Batas ng Joule–Lenz at ang differential form nito. Panlabas na pwersa. Electromotive force. Batas ng Ohm para sa isang closed circuit. Mga branched chain. Mga tuntunin ni Kirchhoff. Mga halimbawa ng kanilang aplikasyon.

Lektura 10. Magnetostatics. Interaksyon ng mga agos. Kasalukuyang elemento. Ang batas ng Biot-Savart-Laplace at ang interpretasyon nito sa larangan. Magnetic field induction vector. Ang epekto ng isang magnetic field sa isang kasalukuyang. Batas ng Ampere. Theorem sa sirkulasyon ng magnetic field induction vector. Differential form ng circulation theorem. Vortex kalikasan ng magnetic field. Equation div B = 0. Konsepto ng vector potential. Relativistic na katangian ng magnetic interaction.

Lektura 11. Elementary current at ang magnetic moment nito. Magnetic field ng isang elementarya na kasalukuyang. Elementarya na kasalukuyang sa isang magnetic field. Magnetic field ng isang gumagalaw na singil. Pakikipag-ugnayan ng mga gumagalaw na singil. Lorentz force. Hall effect.

Lektura 12. Magnetic induction vector flux (magnetic flux). Koepisyent ng self-inductance (inductance). Ang koepisyent ng mutual induction ng dalawang circuits. Potensyal na kasalukuyang function. Mga puwersang kumikilos sa isang circuit na nagdadala ng kasalukuyang. Pakikipag-ugnayan ng dalawang circuit na may kasalukuyang.

Lektura 13. Electromagnetic induction. Ang batas ng Faraday ng electromagnetic induction at ang pagkakaiba-iba nito. Ang tuntunin ni Lenz.

Lektura 14. Magnetics. Ang konsepto ng mga molekular na alon. Ang magnetization vector ng isang substance at ang koneksyon nito sa mga molekular na alon. Vektor ng lakas ng magnetic field.

Lektura 15. Pag-uuri ng mga magnetic na materyales. Diamagnets, paramagnets at ferromagnets. Klasikong paglalarawan ng diamagnetism. Larmor precession.

Lektura 16. Ferromagnets. Kusang magnetization at Curie temperatura. Istraktura ng domain. Magnetization hysteresis, Stoletov curve.

Lektura 17. Quasi-stationary currents. Mga kondisyon para sa quasi-stationarity. Lumilipas na mga proseso sa RC at LC circuit.

Lektura 18. Sapilitang mga oscillations sa circuit. Ang proseso ng pagtatatag ng sapilitang mga oscillations.

Lektura 19. Resonance ng boltahe. Mga boltahe at agos sa resonance.

Lektura 20. Teknikal na aplikasyon ng mga alternating currents. Mga generator at de-koryenteng motor. Tatlong yugto ng kasalukuyang.

Lektura 21. Mataas na dalas ng mga alon. Epekto sa balat. Kapal ng layer ng balat.

Lektura 22. Klasikal na teorya ng electronic conductivity Drude - Lorentz.

Lektura 23. Mga semiconductor.

Ang resulta sa pag-aaral

Bilang resulta ng pag-master ng disiplina, dapat malaman ng mag-aaral ang mga pangunahing phenomena ng kuryente at magnetism, mga pamamaraan ng kanilang teoretikal na paglalarawan at mga pamamaraan ng kanilang paggamit sa mga pisikal na aparato, at magagawang lutasin ang mga problema mula sa seksyong "Electromagnetism" ng pangkalahatang pisika. seksyon ng kurso.

Nabuo ang mga kakayahan

Mga kakayahan na kinakailangan upang makabisado ang disiplina: ONK-1, PC-1; Ang mga kakayahan na nabuo bilang resulta ng pag-master ng disiplina: PC-2; ONK-5.

Sertipiko

Ang isang sertipiko ng pakikilahok ay karaniwang ibinibigay kapag naabot ang 60% ng kabuuang rating, sa kondisyon na ang gawain ay isinumite bago ang isang mahigpit na deadline. Karaniwang ibinibigay ang isang sertipiko ng mga parangal kapag naabot ang 90% ng kabuuang rating, kung ang trabaho ay isinumite bago ang malambot na deadline.

Kasaysayan ng Physics: Electromagnetism

Noong ika-18 siglo, nagpatuloy ang trabaho sa pagpapakuryente ng mga katawan, na sinimulan ni Gilbert. Maraming mga eksperimento na isinagawa sa iba't ibang mga laboratoryo ang naging posible upang matuklasan hindi lamang ang mga bagong materyales na may kakayahang maging nakuryente sa pamamagitan ng alitan, ngunit din upang matuklasan ang isang bilang ng mga bagong katangian ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Ang Ingles na si Stephen Gray (1670-1735) ay nagpakita na ang kuryente ay maaaring kumalat sa ilang partikular na katawan, i.e. ipinakilala ang mga konsepto ng konduktor at insulator. Ang mga aparato para sa pagbuo ng kuryente ay napabuti - ang mga electrostatic machine, mga capacitor (Leyden jar) ay nilikha.

Ang interes sa mga bagong phenomena ay lumaganap nang malawak sa lipunan sa pamamagitan ng iba't ibang pandaraya at pampublikong demonstrasyon. Si Franklin ay nagsagawa ng mga sistematikong pag-aaral ng mga electrical phenomena at binuo ang kanyang teorya noong 1747 gamit ang konsepto ng isang electrical fluid, ang labis o kakulangan nito ay nagiging sanhi ng electrification ng mga katawan.

Franklin Benjamin (01/17/1706-04/17/1790) - American physicist, miyembro ng Royal Society of London (1756), St. Petersburg Academy of Sciences (1789), prominenteng political at public figure, Copley Medal (1753). ). Ipinanganak sa Boston sa pamilya ng isang negosyante. Natanggap ko ang aking pag-aaral sa aking sarili. Noong 1727, inayos niya ang kanyang sariling imprenta sa Philadelphia, at noong 1731 - ang una sa Amerika. pampublikong aklatan, noong 1743 – Amerikano lipunang pilosopikal(Ang unang institusyong siyentipikong pananaliksik sa Amerika), noong 1751 - ang Unibersidad ng Pennsylvania. 1737-53 - postmaster ng Pennsylvania, 1753-74 - North American colonies. Lumahok sa pagbalangkas ng Deklarasyon ng Kalayaan at Konstitusyon ng US.

Noong 1746-54 nagsagawa siya ng eksperimentong pananaliksik sa kuryente, ipinaliwanag ang pagkilos ng Leyden jar, itinayo ang unang flat capacitor, nag-imbento ng lightning rod noong 1750, pinatunayan noong 1753 ang pagkakakilanlan ng terrestrial at atmospheric na kuryente, at ang elektrikal na katangian ng kidlat. Binuo (1750) ang isang teorya ng electrical phenomena at ipinakilala ang mga konsepto ng positibo at negatibong kuryente. Pinag-aralan niya ang thermal conductivity ng mga metal at ang pagpapalaganap ng tunog sa hangin at tubig. May-akda ng isang bilang ng mga imbensyon (gamit ang mga spark upang sumabog ang pulbura, atbp.).

Ang mga gawa ni Franklin ay itinuring na hindi karapat-dapat na ilathala ng Royal Society of London, at ang mga ito ay inilathala ng kanyang kaibigan, ang English physicist na si Peter Collinson (1694-1768), sa kanyang sariling gastos. Ang tagumpay ng publikasyon ay napakalaki, at pagkatapos ng kanyang eksperimento sa isang pamalo ng kidlat ay isinagawa noong 1752, na nagpapatunay sa pagkakapantay-pantay ng isang electric spark at kidlat, ang sigasig na pang-agham para sa pag-aaral ng mga electrical phenomena ay napakalawak na kumalat. Ginawaran ng Royal Society si Franklin ng Copley Medal noong 1753, at inihalal siyang miyembro noong 1756.

Ang pangkalahatang pamamaraan ng siyentipikong pananaliksik, na itinatag na sa panahong iyon, ay nangangailangan ng dami ng mga sukat. At ang nagtatag ng electrical metrology ay si Volta, na nagdisenyo din ng napakatumpak na mga electrometer.

Volta Alessandro (02/18/1745-03/05/1827) - Italian physicist, chemist at physiologist, miyembro ng Royal Society of London at ng Paris Academy of Sciences, Copley Medal (1794). Ipinanganak sa Como sa isang marangal na pamilya marangal na pamilya. Nag-aral siya sa paaralan ng Jesuit Order. Noong 1774-79 nagturo siya ng pisika sa gymnasium sa Como, mula 1779 - propesor sa Unibersidad ng Pavia, noong 1815-19 - direktor ng Faculty of Philosophy sa Unibersidad ng Padua.

Gumagana sa larangan ng kuryente, molecular physics. Binuo niya ang teorya ng Leyden jar (1769), gumawa ng resin electrophore (1775), isang electroscope na may straw (1781), isang capacitor (1783), isang electrometer at iba pang mga instrumento, at inilarawan ang operasyon ng telegraph. Noong 1792, sinimulan ni L. Galvani ang paulit-ulit na mga eksperimento na may "hayop" na kuryente at dumating sa konklusyon na ang sanhi ng panandaliang kasalukuyang ay ang pagkakaroon ng isang circuit ng dalawang klase ng hindi magkatulad na conductor (dalawang metal at isang likido). Sa pagtatapos ng 1799 ay dinisenyo niya ang unang pinagmumulan ng pangmatagalang galvanic current - isang voltaic column. Natuklasan niya (1795) ang mutual electrification ng hindi magkatulad na mga metal sa pakikipag-ugnay at pinagsama-sama ang isang serye ng mga boltahe para sa mga metal (1801). Pinag-aralan niya ang thermal expansion ng hangin, naobserbahan ang diffusion, at itinatag ang conductivity ng apoy (1787). Nakatuklas ng methane (1776) at ipinaliwanag ang pagbuo nito sa pamamagitan ng agnas ng mga labi ng hayop at halaman.

Ang yunit ng boltahe, ang bolta, ay ipinangalan sa kanya.

Ang Coulomb ay nagsagawa ng napakatalino na pananaliksik sa larangan ng kuryente.

Pendant Charles Auguste (06/14/1736-08/23/1806) - French physicist at military engineer, miyembro ng Paris Academy of Sciences (1803). Ipinanganak sa Angoulême sa pamilya ng isang opisyal. Nagtapos siya sa military engineering school sa Mézières (1761), pagkatapos nito ay gumugol siya ng ilang taon sa serbisyo militar sa Martinique, kung saan pinangasiwaan niya ang pagtatayo ng fleet. Pagkatapos bumalik sa France, nagsilbi siya sa military engineering corps, na binibigyang pansin ang siyentipikong pananaliksik sa paglipas ng panahon.

Gumagana sa larangan ng mekanika, kuryente at magnetismo. Ang unang gawaing pang-agham, na sinimulan sa Martinique, "Sa aplikasyon ng mga patakaran ng maxima at minima sa ilang mga problema ng estatika na may kaugnayan sa arkitektura," ay nagpasiya ng pag-unlad ng mga mekanika ng istruktura noong ika-18 at ika-19 na siglo. Binuo ang mga batas ng sliding at rolling friction noong 1781. Noong 1784 siya ay nagsaliksik at nagdisenyo ng mga balanse ng pamamaluktot, sa tulong nito noong 1785 itinatag niya ang pangunahing batas ng electrostatics, at noong 1788 ay pinalawak niya ito sa mga pakikipag-ugnayan ng mga magnetic pole. Iniharap niya ang hypothesis ng magnetism, ayon sa kung saan ang mga magnetic fluid ay hindi libre, ngunit nauugnay sa mga indibidwal na molekula na polarized sa panahon ng proseso ng magnetization. Nakagawa ng magnetometer (1785).

Ang unit of charge, ang pendant, ay ipinangalan sa kanya.

Dinisenyo ni Coulomb ang isang napakasensitibong sukat ng pamamaluktot, na dati nang natukoy na ang puwersa ng pag-twist ng isang sinulid ay nakasalalay sa sangkap ng sinulid, ay proporsyonal sa anggulo ng twist at ang ikaapat na kapangyarihan ng diameter ng sinulid, at inversely proporsyonal sa nito haba. Gamit ang mga kaliskis na ito, eksperimento na itinatag ng Coulomb na ang mga puwersa ng pagkahumaling at pagtanggi ng mga singil ay inversely proportional sa mga parisukat ng mga distansya. Ipinalagay ni Coulomb ang proporsyonalidad ng puwersa ng pakikipag-ugnayan sa produkto ng mga singil sa kuryente, i.e. sa loob ng 4 na taon ng masinsinang trabaho mula 1785 hanggang 1789, inilatag niya ang pundasyon ng modernong electrostatics. Dahil ang mga puwersang electrostatic ay nakasalalay sa distansya sa parehong paraan tulad ng mga puwersa ng Newtonian, ang lahat ng mga katangian ng mga puwersa ng Newtonian na matatagpuan sa teoretikal na mekanika ay maaaring gamitin dito.

Dapat pansinin na ang paggamit din ng mga balanse ng torsion, pinatunayan ni Cavendish noong 1798 ang bisa ng batas ng grabidad para sa mga ordinaryong (hindi celestial) na katawan.

Cavendish Henry (10.10.1731-24.02.1810) - English physicist at chemist, miyembro ng Royal Society of London (1760). Ipinanganak sa Nice sa pamilya ng isang panginoon. Noong 1749-53 nag-aral siya sa Cambridge University. Ginugol niya ang halos buong buhay niyang mag-isa, ganap na sumuko gawaing siyentipiko sa sarili nating laboratoryo.

Inilathala lamang niya ang mga artikulo kung saan siya ay lubos na nagtitiwala, kung kaya't maraming mga gawa sa kuryente ang nanatiling hindi kilala. Ang mga gawang ito, na inilathala noong 1879 ni J. Maxwell, ay nagpakita na noong 1771 ay dumating siya sa konklusyon na ang puwersa ng electrostatic interaction ay inversely proportional sa square ng distansya. Ipinakilala niya ang konsepto ng kapasidad ng kuryente, natuklasan ang impluwensya ng medium sa kapasidad ng isang kapasitor, at tinukoy ang dielectric na pare-pareho ng isang bilang ng mga sangkap. Noong 1798 sinukat niya ang gravitational force ng pagkahumaling ng dalawang maliliit na sphere, natukoy ang gravitational constant, mass at average density ng Earth. Nakuha niya ang hydrogen noong 1766 at tinukoy ang mga katangian nito, itinatag ang komposisyon ng tubig at ipinakita na maaari itong makuha sa artipisyal na paraan, at tinutukoy ang nilalaman ng oxygen sa hangin (1781).

Mula sa pinakaunang mga kaso ng electric shock, lumitaw ang haka-haka tungkol sa "elektrisidad ng hayop", ang regulator ng buhay ng hayop. Noong 1773, lumitaw ang memoir ni John Walsh tungkol sa electric stingray, at ang mga physiologist ay bumangon ng isang hypothesis tungkol sa "animal essence", na, tulad ng electrical fluid, ay responsable para sa paglipat ng mga signal ng nerve.

Ang propesor ng anatomy sa Unibersidad ng Bologna na si Luigi Galvani (1737-1798) ay nagsagawa ng mga eksperimento sa electro-physiological at dumating sa konklusyon na ang epekto ng pag-urong ng kalamnan ng palaka mula sa physiological at electrical na mga impluwensya ay pareho. Ang mga resulta ay namangha kay Volt, Espesyal na atensyon na naakit ng isang tampok ng galvanic na eksperimento: ang paghahatid ng isang senyas para sa pag-urong ng kalamnan ng mga conductor na homogenous o binubuo ng iba't ibang mga metal ay isinagawa sa iba't ibang paraan.

Ang Volta ay unang nagsagawa ng isang eksperimento sa pagtuklas ng isang maasim na lasa sa dila kung ang isang dulo ay inilapat sa dulo nito, at ang kabilang dulo ng isang arko na gawa sa iba't ibang mga metal ay inilapat sa gitna. Pagkatapos ay nagsimula siyang purong pisikal na pag-aaral ng contact electric at nakuha ang batas ng contact voltages, na nag-aayos ng mga metal sa isang "serye ng mga boltahe." Bilang resulta, nag-imbento si Volta ng isang bagong aparato, na una niyang tinawag na "artificial electric organ" at pagkatapos ay isang "electromotive apparatus." Nang maglaon, sinimulan itong tawagin ng Pranses na "galvanic o voltaic column".

Ang pag-imbento ng mga galvanic cell (higit na mas maginhawang mapagkukunan ng kuryente kaysa sa mga electrostatic machine) ay makabuluhang pinalawak ang hanay ng pananaliksik sa kuryente. Una sa lahat, ang pagkakakilanlan ng mga de-koryenteng at galvanic na "mga likido" ay ipinakita, ang pagkakaiba sa pagitan ng kung saan unang ipinakita ang sarili sa isang bilang ng mga proseso ng physiological at kemikal (electric shock, chemical action ng kasalukuyang, atbp.).

Kahit na pagkatapos ng mga unang pag-aaral sa larangan ng kuryente at magnetism, lumitaw ang mga pagpapalagay tungkol sa koneksyon sa pagitan nila. Ang paghahanap para sa koneksyon na ito ay tumindi pagkatapos ng pagtuklas ng mga batas ni Coulomb. Ang mapagpasyang eksperimento sa lugar na ito ay isinagawa noong 1820 ni Oersted, na natuklasan ang pagpapalihis ng isang magnetic needle ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor.

Oersted Hans Christian (08/14/1777–03/09/1851) - Danish physicist, permanenteng sekretarya ng Royal Danish Society (mula noong 1815), honorary member ng St. Petersburg (1830) at iba pang akademya ng agham. Ipinanganak sa Rudkøbing sa pamilya ng isang parmasyutiko. Nagtapos mula sa Unibersidad ng Copenhagen: diploma ng parmasyutiko (1797), titulo ng doktor (1799). Mula 1806 siya ay isang propesor sa unibersidad na ito, at mula 1829 siya rin ang direktor ng Copenhagen Polytechnic School.

Gumagana sa larangan ng kuryente, acoustics, molecular physics. Para sa siyentipikong pagkamalikhain Ang Oersted ay nailalarawan sa pamamagitan ng paghahanap para sa mga relasyon sa pagitan ng iba't ibang natural na phenomena. Ang kanyang pagtuklas ng epekto ng electric current sa isang magnetic needle ay humantong sa paglitaw ng isang bagong larangan ng pisika - electromagnetism. Noong 1822-23, nang nakapag-iisa kay J. Fourier, natuklasan niyang muli ang thermoelectric effect at itinayo ang unang thermoelement. Eksperimento niyang pinag-aralan ang compressibility at elasticity ng mga likido at gas at naimbento ang piezometer.

Siya ay isang napakatalino na lecturer at popularizer, nag-organisa ng Society for the Propagation of Natural Science noong 1824, at lumikha ng unang laboratoryo ng pisika sa Denmark.

Ang yunit ng lakas ng magnetic field, ang oersted, ay ipinangalan sa kanya.

Isang bagay na dapat tandaan mahalagang katotohanan sa eksperimento ni Oersted: ang natuklasang epekto ay hindi akma sa Newtonian na konsepto ng interaksyon, kung saan ang lahat ng pwersa ay sentro. Sa parehong 1820, ang mga pisikong Pranses na sina Biot at Felix Savard (1791-1836) ay eksperimento na pinag-aralan ang pag-asa ng magnetic field sa distansya mula sa kasalukuyang nagdadala ng conductor hanggang sa observation point. Gayunpaman, hindi nila nakuha ang gayong pag-asa sa pangkalahatang anyo. Ang problemang ito ay nalutas ni Laplace at ang resulta na kanyang nakuha karaniwang batas ay tinatawag na batas ng Bio-Savart-Laplace.

Kasabay nito, natuklasan ni Ampere ang pakikipag-ugnayan ng mga alon, na tinawag niyang electrodynamic.

Ampere Andre Marie (01/22/1775–06/10/1836) - French physicist, mathematician at chemist, miyembro ng Paris (1814), St. Petersburg (1830) at iba pang akademya ng agham. Ipinanganak sa Lyon sa pamilya ng isang negosyante. Nakatanggap ng home education. Noong 1801 nagsimula siyang magturo ng pisika at kimika sa gitnang paaralan ng Burg. Noong 1805-24 nagtrabaho siya sa Polytechnic School sa Paris (mula 1809 - propesor), mula 1824 - propesor sa Collège de France.

Ang mga pisikal na gawain ay nakatuon sa electromagnetism. Itinatag niya ang batas ng interaksyon ng mga electric current (batas ni Ampere) at binuo ang teorya ng magnetism. Ayon sa teoryang ito, ang lahat ng mga magnetic na pakikipag-ugnayan ay nabawasan sa pakikipag-ugnayan ng mga pabilog na electric molecular currents, na ang bawat isa ay katumbas ng isang flat magnet - isang magnetic sheet. Si Ampere ang unang nagturo ng malapit na koneksyon sa pagitan ng mga prosesong elektrikal at magnetic. Natuklasan niya (1822) ang magnetic effect ng isang coil na may kasalukuyang - isang solenoid, na katumbas ng isang permanenteng magnet, at ipinasa ang ideya ng pagpapalakas ng magnetic field sa pamamagitan ng paglalagay ng isang iron core sa loob ng solenoid. Noong 1820 iminungkahi niya ang paggamit ng electromagnetic phenomena upang magpadala ng mga signal, imbento ang commutator, at ang electromagnetic telegraph. Binuo ang konsepto ng "kinematics", nagsagawa ng pananaliksik sa larangan ng pilosopiya at botany.

Ang yunit ng kasalukuyang, ang ampere, ay ipinangalan sa kanya.

Ang Ampere ay nagmungkahi din ng isang hypothesis ayon sa kung saan ang isang magnet ay isang koleksyon ng mga alon, at nagmula ng isang formula para sa pakikipag-ugnayan ng mga kasalukuyang elemento. Ang teorya na kanyang binuo ay naging posible na ipaliwanag ang iba't ibang uri ng pakikipag-ugnayan: magnetostatic, electromagnetic at electrodynamic. Ang mga pag-aaral ng epekto ng mga magnet sa kasalukuyang nagdadala ng mga conductor na isinagawa ni Oersted, Ampere at iba pang mga siyentipiko at ang pag-ikot ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor sa isang magnetic field na natuklasan noong 1821 ni Faraday ay naging batayan para sa paglikha ng mga galvanometer, na sa iba't ibang ang mga pagbabago ay malawakang ginamit sa pag-aaral ng mga electromagnetic phenomena.

Faraday Michael (22.09.1791–25.08.1867) - English physicist, miyembro ng Royal Society of London (1824), St. Petersburg Academy of Sciences (1830). Ipinanganak sa London sa pamilya ng isang panday. Mula sa edad na 12 nagtrabaho siya bilang isang delivery boy ng pahayagan, pagkatapos ay bilang isang apprentice sa isang bookbinding shop. Nag-aral ako ng mag-isa. Noong 1813 siya ay naging katulong kay G. Davy sa Royal Institution sa London, noong 1825 - direktor ng laboratoryo, pinalitan si G. Davy sa post na ito, noong 1833-62 - propesor ng departamento ng kimika.

Magtrabaho sa larangan ng kuryente, magnetism, magnetooptics, electrochemistry. Ang pagtuklas ni Faraday sa pag-ikot ng isang magnet sa paligid ng isang conductor na nagdadala ng kasalukuyang at isang conductor na nagdadala ng kasalukuyang sa paligid ng isang magnet ay naging batayan para sa isang modelo ng laboratoryo ng isang de-koryenteng motor at malinaw na nagsiwalat ng koneksyon sa pagitan ng mga electrical at magnetic phenomena, na sa huli ay humantong sa pagtuklas at pagtatatag ng mga batas ng electromagnetic induction. Noong 1835 natuklasan niya ang mga extracurrent sa panahon ng pagsasara at pagbubukas. Pinatunayan niya ang pagkakakilanlan ng iba't ibang uri ng kuryente: "hayop", "magnetic", galvanic, thermoelectricity at kuryente na nagmumula sa friction. Bilang resulta ng trabaho sa pag-aaral ng likas na katangian ng electric current sa mga solusyon ng mga acid, salts at alkalis, natuklasan niya noong 1833 ang mga batas ng electrolysis (mga batas ni Faraday), na isang mahalagang argumento na pabor sa discreteness ng kuryente. Ipinakilala ang mga konsepto ng mobility, cathode, anode, ions, electrolysis, electrolytes, electrodes, at nakakuha ng voltmeter. Noong 1845 natuklasan niya ang diamagnetism, noong 1847 - paramagnetism. Natuklasan niya ang pag-ikot ng eroplano ng polariseysyon ng liwanag sa isang magnetic field (Faraday effect), na patunay ng koneksyon sa pagitan ng liwanag at magnetism at minarkahan ang simula ng magnetooptics.

Si Faraday ang unang nagpakilala ng konsepto ng field, ang ideya ng electric at magnetic lines of force. Ang ideya ng isang larangan ay radikal na nagbago sa ideya ng mahabang hanay na aksyon at espasyo, na umiral sa Newton at sa kanyang mga tagasunod, bilang isang passive na lalagyan ng mga katawan at mga singil sa kuryente. Noong 1837 natuklasan niya ang impluwensya ng dielectrics sa electrical interaction at ipinakilala ang konsepto ng dielectric constant. Ipinahayag niya ang ideya ng pagpapalaganap ng electric at magnetic na pakikipag-ugnayan sa pamamagitan ng isang intermediate medium, ang ideya ng pagkakaisa ng mga puwersa ng kalikasan (iba't ibang uri ng enerhiya) at ang kanilang magkaparehong pagbabago.

Ang yunit ng kapasidad, ang farad, ay pinangalanan sa kanyang karangalan.

Ang maagang pananaliksik sa larangan ng kuryente ay pangunahing nakatuon sa mga aktibong elemento - pinagmumulan ng puwersa ng electromotive, at halos walang pansin ang binayaran sa mga passive conductor. Nagsagawa si Ohm ng sistematikong eksperimental at teoretikal na pag-aaral ng conductivity at binabalangkas ang kanyang mga batas sa integral at differential form noong 1827, na ipinakilala ang mga konsepto at tiyak na mga kahulugan electromotive force, electrical conductivity at current.

Ohm Georg Simon (03/16/1789-07/06/1854) - German physicist, kaukulang miyembro ng Berlin Academy (1839), miyembro ng Turin at Bavarian Academy of Sciences, Royal Society of London (1842), Copley Medalya (1841). Ipinanganak sa Erlangen sa pamilya ng isang mekaniko. Nagtapos mula sa Unibersidad ng Erlangen, Doktor ng Pilosopiya (1811). Nagturo siya ng matematika, pagkatapos ay physics sa isang bilang ng mga gymnasium. Mula 1833 - propesor sa Nuremberg Higher Polytechnic School (mula 1839 - rektor), 1849-52 - sa Unibersidad ng Munich.

Magtrabaho sa larangan ng kuryente, acoustics, optika. Noong 1826, eksperimento niyang natuklasan ang pangunahing batas ng isang de-koryenteng circuit (batas ng Ohm), at noong 1827 ay hinango niya ito ayon sa teorya. Itinatag niya na ang tainga ay nakikita bilang isang simpleng tono lamang ang tunog na dulot ng isang simpleng harmonic vibration, iba pang mga tunog - bilang pangunahing tono at mga karagdagang - mga overtones (Ohm's acoustic law).

Ang yunit ng electrical resistance, ang ohm, ay ipinangalan sa kanya.

Kasabay nito, isinagawa ni Ohm ang kanyang trabaho gamit ang pagkakatulad ng electric current na may mga daloy ng init ng French mathematician at physicist na si Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830) sa pagitan ng dalawang katawan na may magkaibang temperatura. Gayunpaman, ang kanyang trabaho ay hindi napansin sa loob ng sampung taon. Kasabay ng mga eksperimento ni Ohm, ang pananaliksik ay isinagawa sa France ni Antoine Cesar Becquerel (1788-1878), na nagpasiya ng pagtitiwala ng paglaban sa haba at cross-section ng konduktor, at sa England ni Peter Barlow (1776-1862), na nakumpirma ang pare-pareho ng kasalukuyang sa buong circuit. Ang ilang mga pribadong batas, na nakuha sa oras na ito nang hiwalay sa Ohm, ay buod ni Kirchhoff sa kanyang mga panuntunan noong 1845.

Ang unang praktikal na paggamit ng mga electrical phenomena sa telegraphy ay nagbigay ng isang mahusay na impetus sa mga electrical measurements. Ang paglikha ng airborne at underwater telegraphs ay nangangailangan ng pagbuo ng mga bagong pamamaraan ng electrical measurements. Noong 1840, iminungkahi ng Wheatstone ang kanyang paraan ng tulay para sa tumpak na mga sukat ng paglaban. Inilatag ni Gauss ang mga pundasyon ng electromagnetic metrics, na kinuha bilang pangunahing tatlong mekanikal na yunit (oras, haba at masa) at ipinapahayag ang lahat ng iba sa pamamagitan ng mga ito, pati na rin ang pagbuo ng isang bilang ng mga bagong instrumento.

Gauss Karl Friedrich (04/30/1777-02/23/1855) - German mathematician, astronomer at physicist, miyembro ng Royal Society of London (1804), Paris (1820) at St. Petersburg Academy of Sciences (1824). Ipinanganak sa Braunschweig sa pamilya ng isang tubero. Nag-aral siya noong 1795-98 sa Unibersidad ng Göttingen, noong 1799 ay nakatanggap ng assistant professorship sa Braunschweig, at mula 1807 - propesor sa University of Göttingen at direktor ng astronomical observatory.

Gumagana sa maraming larangan ng pisika. Noong 1832 nilikha niya ang ganap na sistema ng mga panukala, noong 1833, kasama si V. Weber, itinayo niya ang unang electromagnetic telegraph sa Germany. Noong 1839 sa sanaysay " Pangkalahatang teorya pwersa ng pang-akit at pagtanggi na kumikilos sa kabaligtaran na proporsyon sa parisukat ng distansya" inilatag ang mga pundasyon ng potensyal na teorya (Ostrogradsky-Gauss theorem). Noong 1840, sa gawaing "Dioptric Research", binuo niya ang teorya ng pagbuo ng mga imahe sa kumplikadong optical system. Noong 1845 ay dumating siya sa ideya ng finiteness ng pagpapalaganap ng electromagnetic interactions. Binabalangkas niya ang prinsipyo ng least constraint (prinsipyo ni Gauss) noong 1829. Isa siya sa mga unang nagpahayag ng hypothesis tungkol sa pagkakaroon ng non-Euclidean geometry noong 1818.

Ang yunit ng magnetic induction - gauss - ay ipinangalan sa kanya.

Ang gawain sa metrology ay ipinagpatuloy ng German physicist na si Wilhelm Eduard Weber (1804-1891) at Maxwell. Bilang resulta, ang ideya ng paglikha ng isang pinag-isang sistema ng mga panukala ay lumitaw at noong 1881 ang International Congress sa Paris ay nagtatag ng mga internasyonal na yunit ng pagsukat.

Ang isang malaking kontribusyon sa pagbuo ng electromagnetism ay ginawa ng gawain ni Michael Faraday. Isa sa nangunguna mga ideyang pilosopikal Ang pisika noong ika-19 na siglo ay ang lahat ng pisikal na phenomena ay mga pagpapakita ng parehong kakanyahan. Kasunod ng prinsipyong ito, noong 1831 natuklasan ni Faraday ang phenomenon ng electromagnetic induction. Iminungkahi niya ang isang teorya ng hindi pangkaraniwang bagay na ito, na unang ipinakilala ang mga konsepto ng magnetic force lines at electromagnetic field at nagpapahayag ng ideya ng pagpapalaganap ng magnetic disturbances sa oras. Noong 1833, natuklasan ng Amerikanong pisiko na si Joseph Henry (1797-1878) ang kababalaghan ng self-induction, at ang Russian scientist na si Emil Christianovich Lenz (1804-1865) ay nagbalangkas ng kanyang panuntunan sa direksyon ng induction currents noong 1834.

Noong kalagitnaan ng 40s, ang mga siyentipikong Aleman na sina Franz Ernst Neumann (1798-1895), Weber at Helmholtz ay bumuo ng mga induction theories na isinasaalang-alang na ang interaksyon ng mga electric charge ay nakasalalay sa parehong distansya sa pagitan ng mga ito at ang mga bilis.

Noong 1833-34 Itinatag ni Faraday ang mga pangunahing batas ng electrolysis, na naglalagay ng pundasyon para sa electrochemistry. Eksperimento rin niyang pinatunayan na ang elektrikal na pagkilos ay kumakalat hindi lamang sa mga tuwid na linya, kundi pati na rin sa mga hubog na linya, at ang intermediate medium ay makabuluhang nakakaapekto sa pagkilos na ito. Kaya, kinumpirma niya na ang pakikipag-ugnayan ng dalawang katawan ay nangyayari sa pamamagitan ng daluyan, at hindi nangyayari alinsunod sa teorya ng long-range na aksyon sa isang distansya, na ginamit sa pinakasimpleng mga modelo para sa matematikal na interpretasyon ng mga phenomena.

Bilang resulta ng mga eksperimento sa mga spherical capacitor na may iba't ibang mga insulating pad, binuo ni Faraday ang kanyang teorya ng dielectric polarization, na binuo ng Italian physicist na si Ottaviano Fabrizio Mossotti (1791-1863).

Noong 1845, kapag nagpapasa ng liwanag sa pamamagitan ng isang electromagnet, natuklasan ni Faraday ang isang pag-ikot ng eroplano ng polariseysyon, na ipinaliwanag niya sa pagkakaroon ng mga magnetic field sa liwanag. Natuklasan din niya ang phenomenon ng diamagnetism.

Bilang karagdagan sa maraming mga eksperimentong pagtuklas, sa pagtatapos ng kanyang buhay, si Faraday, sa paglaban sa mga ideya ng atomistic tungkol sa pagpapatuloy ng tanging espasyo, ay naglagay ng isang orihinal na ideya: ang pagbuo ng konsepto ng Boscovich, ipinakilala niya ang konsepto ng larangan. Sinabi niya na hindi lamang ang bagay ay interpenetrable, ngunit ang bawat atom nito ay umaabot sa buong solar system, na pinapanatili ang sarili nitong sentro.

Ang praktikal na kahalagahan ng mga natuklasan ni Faraday ay mahusay din, dahil Ang lahat ng mga makina sa modernong industriya ng kuryente - mga generator (ang unang kasalukuyang generator ay nilikha mismo ni Faraday), mga transformer, mga de-koryenteng motor - ay batay sa electromagnetic induction. Kasama rin dito ang telepono.

Sa pamamagitan ng 60s ng ika-19 na siglo, salamat sa gawa ni Neumann, Weber at Helmholtz, ang electrodynamics ay itinuturing na isang ganap na nabuong agham na may malinaw na tinukoy na mga hangganan. Gayunpaman orihinal na ideya Interesado si Faraday kay Maxwell, at nagpasya siyang bigyan sila ng mathematical form. Ipinakilala ang mga konsepto ng displacement currents at field strengths, unang nilikha ni Maxwell ang electrodynamics ng dielectrics gamit ang teorya ni Mossotti. Ang pagpapalawak ng mga ideyang ito na may mga susog sa magnetism, lumilikha siya ng teorya ng electromagnetic induction. Bilang resulta, ang buong konstruksiyon ay bumaba sa sikat na anim na equation ni Maxwell. Itinatag ng mga equation na ito ang pagpapatuloy ng mga phenomena at tinutukoy ang mga pagbabago sa larangan, sa kaibahan sa modelong Newtonian, kung saan tinutukoy ng mga batas ang mga pagbabago sa pag-uugali ng mga materyal na particle. Ikinonekta nila ang mga kaganapang magkatabi sa espasyo at oras. Marami ang nakakita ng ilang lohikal na pagkakamali at hindi pagkakapare-pareho sa teorya ni Maxwell. Ngunit marami itong ipinaliwanag, at sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, ang pinakamalaking physicist ay sumunod sa opinyon na ipinahayag ni Hertz: kinakailangang tanggapin ang mga equation ni Maxwell bilang isang hypothesis, postulates kung saan ang buong teorya ng electromagnetism ay ibabatay.

Hertz Heinrich Rudolf (02/22/1857-01/01/1894) - German physicist, kaukulang miyembro ng Berlin Academy of Sciences (1889), miyembro ng isang bilang ng mga akademya ng agham at mga lipunang siyentipiko, mga parangal mula sa Vienna, Paris, Turin Academy of Sciences, Royal Society of London, atbp. Ipinanganak sa Hamburg sa pamilya ng isang abogado. Nagtapos siya sa Unibersidad ng Berlin, doctorate (1880) at naging katulong ni G. Helmholtz. Mula 1883 - privatdozent sa Unibersidad ng Kiel, noong 1885-89 - propesor sa Higher Technical School sa Karlsruhe, mula 1889 - sa Unibersidad ng Bonn.

Ang mga pangunahing gawa ay nauugnay sa electrodynamics at mechanics. Noong 1887, sa kanyang gawaing "On Very Fast Electric Oscillations," iminungkahi niya ang isang matagumpay na disenyo para sa isang generator ng mga electromagnetic oscillations (Hertz vibrator) at isang paraan para sa pag-detect ng mga ito (Hertz resonator), na unang bumuo ng teorya ng isang vibrator na nagpapalabas ng mga electromagnetic wave. sa kalawakan. Eksperimento niyang pinatunayan ang pagkakaroon ng mga electromagnetic wave na nagpapalaganap sa libreng espasyo alinsunod sa teorya ni Maxwell. Binigyan niya ang mga equation ng electrodynamics ng simetriko na anyo, na malinaw na nagpakita ng kumpletong relasyon sa pagitan ng mga electrical at magnetic phenomena (Maxwell-Hertz electrodynamics). Noong 1887 napagmasdan niya ang panlabas na photoelectric effect, na binanggit na ang paglabas ng kuryente ay mas matindi kapag ang mga electrodes ay na-irradiated ng ultraviolet light. Sa kanyang gawain na "Sa pagpasa ng mga sinag ng cathode sa pamamagitan ng manipis na mga layer ng metal" (1891), natuklasan niya ang pagkamatagusin ng mga metal sa mga cathode ray, na naglalagay ng pundasyon para sa pag-aaral ng mga sinag na ito at ang istraktura ng bagay. Nagtayo siya ng mga mekanika sa pagpapakilala ng mga nonholonomic na koneksyon, ang interpretasyon ng isang mekanikal na sistema bilang isang sistema na may isang malaking bilang antas ng kalayaan at paggamit ng prinsipyo ng pinakamaikling landas o hindi bababa sa kurbada.

Ang yunit ng dalas, ang hertz, ay ipinangalan sa kanya.

Kasunod ng kanyang mga equation at mga ideya ni Faraday tungkol sa kalikasan ng liwanag, si Maxwell ay bumuo ng electromagnetic theory of light, na naglalarawan sa pagpapalaganap ng transverse electromagnetic waves. Ang mga karagdagang kinakailangan para dito ay nakuha din ni Weber at Kirchhoff kapag tinutukoy ang bilis ng pagpapalaganap ng electromagnetic induction sa pamamagitan ng isang wire: ito ay naging katumbas ng bilis ng liwanag. Sa oras na ito, ang mga oscillations ng electrical discharge ng isang capacitor sa isang circuit na may induction coil ay natuklasan at napag-aralan, at noong 1884 Hertz ay nagpakita na ang mga oscillations na ito ay nagdudulot sa espasyo ng paglitaw ng mga alon na binubuo ng electric at magnetic oscillations na polarized na patayo sa bawat isa. iba pa. Natuklasan din niya ang pagmuni-muni, repraksyon at interference ng naturang mga alon. Ang isang mahalagang kumpirmasyon ng electromagnetic theory ay ang mga eksperimento ng Russian physicist na si Pyotr Nikolaevich Lebedev (1866-1912), na noong 1900 ay sinukat ang halaga ng light pressure nang buong alinsunod sa teorya ni Maxwell.

Ang Italyano na pisiko na si Augusto Righi (1850-1920) ay bumuo ng mga gawaing ito at ang kanilang mga resulta ay ibinubuod niya noong 1897 sa aklat na "Optics of Electrical Phenomena," na ang mismong pangalan ay nagsasalita ng rebolusyonaryong katangian ng naturang konklusyon sa pagbuo ng pisika.

Isa sa mga pinaka-kahanga-hangang resulta praktikal na aplikasyon Ang mga electromagnetic wave ay ang pag-imbento ng radiotelegraphy noong 1895 ni Popov at ng Italian researcher na si Guglielmo Marconi (1874-1937).

Popov Alexander Stepanovich (03/16/1859-01/13/1906) - Russian physicist at electrical engineer. Ipinanganak sa nayon ng Turinskie Rudniki (lalawigan ng Ekaterinburg) sa pamilya ng isang pari. Nagtapos mula sa St. Petersburg University (1882). Noong 1883-1901 nagturo siya sa mga institusyong militar sa Kronstadt. Mula noong 1901 - propesor sa St. Petersburg Electrotechnical Institute (mula noong 1905 - rektor).

Magtrabaho sa larangan ng electrical engineering at radio engineering. Noong 1888 inulit niya ang mga eksperimento ni G. Hertz at noong 1889 una niyang itinuro ang posibilidad ng paggamit ng mga electromagnetic wave upang magpadala ng mga signal. Noong 1894 nagdisenyo siya ng generator ng mga electromagnetic oscillations at isang receiver na may sensitibong elemento - isang coherer, at naimbento din ang unang receiving antenna. Itinatag niya na ang antenna receiver ay tumutugon sa mga paglabas ng kidlat at lumikha ng isang lightning detector. Noong Mayo 7, 1895, ipinakita niya ang kanyang detektor ng kidlat sa isang pulong ng departamento ng pisika ng Russian Physicochemical Society at ipinahayag ang ideya ng posibilidad na gamitin ito upang magpadala ng mga signal sa isang distansya. Sa isang pagpupulong noong Marso 24, 1896, ipinakita niya ang paghahatid ng mga signal sa layong 250 m. Maya-maya, lumikha si G. Marconi ng mga katulad na aparato, nagsagawa ng mga eksperimento sa kanila at inilatag ang pundasyon para sa malawakang paggamit ng mga komunikasyon sa radyo, at sa 1909 na natanggap para sa gawaing ito Nobel Prize, nang mamatay na si Popov. Noong 1897 natuklasan niya ang pagmuni-muni ng mga electromagnetic wave mula sa mga bagay (mga barko) na matatagpuan sa landas ng kanilang pagpapalaganap, na siyang batayan para sa radar.

Kaya, sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, ang pagtatayo ng klasikal na pisika ay karaniwang natapos.

Bibliograpiya

Upang ihanda ang gawaing ito, ginamit ang mga materyales mula sa site na http://lscore.lspace.etu.ru/

Ang mga phenomena na nagreresulta mula sa interaksyon ng kuryente at magnetism ay tinatawag na electromagnetism.

Pagtuklas ng electromagnetism

Hans Christian Oersted

Ang nakatuklas ng electromagnetism ay itinuturing na ang Danish physicist na si Hans Christian Ørsted, na natuklasan ang epekto ng electric current sa isang magnet.

Hanggang sa simula ng ika-19 na siglo, walang sinuman ang nag-akala na ang kuryente at magnetismo ay konektado sa anumang paraan. At maging ang mga sangay ng pisika kung saan sila ay itinuturing na iba. Ang patunay ng pagkakaroon ng naturang koneksyon ay nakuha ni Oersted noong 1820 sa panahon ng isang eksperimento sa isang panayam sa unibersidad. May magnetic compass sa experimental table sa tabi ng kasalukuyang conductor. Sa sandali ng pagsasara ng electrical circuit, ang magnetic needle ng compass ay lumihis mula sa orihinal na posisyon nito. Sa pag-uulit ng eksperimento, nakuha ni Oersted ang parehong resulta.

Ang karanasan ni Oersted

Sa kasunod na mga eksperimento, hinila ng siyentipiko ang isang metal wire sa pagitan ng dalawang poste. Ang magnetic needle ay matatagpuan sa ilalim nito. Bago ang kasalukuyang dumaan sa wire, ang arrow ay nakatuon mula hilaga hanggang timog. Matapos isara ang electrical circuit, na-install ito patayo sa wire. Ang mga eksperimento ay isinagawa sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon. Ang magnetic needle ay inilagay sa ilalim ng isang takip kung saan ang hangin ay pumped out. Ngunit anuman ang kapaligiran, ito ay matigas ang ulo na lumihis mula sa orihinal nitong posisyon sa sandaling ang daloy ay dumaloy sa konduktor. Nangangahulugan ito na ang isang magnetic needle na matatagpuan malapit sa isang conductor na nagdadala ng kasalukuyang ay inaksyunan ng mga puwersang may posibilidad na paikutin ito. Nakahanap si Oersted ng paliwanag para dito. Iminungkahi niya na ang isang electric current na dumadaloy sa isang conductor ay lumilikha ng magnetic field. Kaya, ang koneksyon sa pagitan ng mga electrical at magnetic phenomena ay natuklasan sa eksperimento.

Magnetic field ng isang tuwid na konduktor na nagdadala ng kasalukuyang

Mga linya ng kuryente ng konduktor na may kasalukuyang

Tulad ng magnetic field na nabuo ng isang permanenteng magnet, ang magnetic field ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga linya ng puwersa.

Kung ang isang tuwid na konduktor na nagdadala ng kasalukuyang ay dumaan sa isang butas sa isang sheet ng karton kung saan nakakalat ang mga maliliit na bakal o bakal na pag-file, pagkatapos ay bumubuo sila ng mga concentric na bilog, ang gitna nito ay matatagpuan sa axis ng konduktor. Ang mga bilog na ito ay kumakatawan sa mga linya ng magnetic field ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor.

Ngunit kung bibigyan mo ng ibang hugis ang konduktor, mag-iiba ang larawan.

Magnetic field ng isang kasalukuyang coil

Solenoid magnetic field

Sa pamamagitan ng pagyuko ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor sa isang spiral, nakukuha natin solenoid (mula sa Griyegong “pipe”). Ang mga linya ng puwersa ng magnetic field na nilikha nito ay mga saradong linya. Kadalasan sila ay matatagpuan sa loob ng mga liko.

Kung iikot mo ang insulated wire sa paligid ng frame upang ang mga liko ay matatagpuan malapit sa isa't isa, makakakuha ka ng coil. Kapag ang kasalukuyang ay dumaan dito, isang magnetic field ay nilikha, at ang likid ay nagsisimula upang maakit ang mga bagay na metal. Ang pang-akit na ito ay lubos na pinahusay sa pamamagitan ng pagpasok ng bakal o bakal na pamalo sa likid, na tinatawag na core . Ang kasalukuyang lumilikha ng magnetic field na nagpapamagnet sa core. Ang magnetic field ng core ay nagdaragdag sa magnetic field ng solenoid mismo, at sa gayon ay tumataas ito. Ang isang coil na may core ay tinatawag electromagnet .

Simplepinakamalaking electromagnet

Ang magnetic field ng isang electromagnet ay maaaring iakma sa pamamagitan ng pagtaas o pagbaba ng kasalukuyang o ang bilang ng mga pagliko sa paikot-ikot. Ang bawat pagliko ay lumilikha ng sarili nitong magnetic field. At ang mas maraming pagliko sa isang electromagnet, mas malakas ang field nito. Alinsunod dito, kung bawasan mo ang bilang ng mga pagliko, ang magnetic field ay humina.

Ang unang electromagnet ay nilikha ng English engineer na si William Sturgeon noong 1825. Ang kanyang aparato ay isang curved rod na gawa sa malambot na bakal at pinahiran ng barnis upang i-insulate ito mula sa wire. Isang makapal na tansong alambre ang nasugatan sa pamalo.

Pagguhit ng electromagnet ni Sturgeon

Sa modernong electromagnets, ang mga core ay gawa sa ferromagnets - mga sangkap na may mataas na magnetization sa mga temperatura sa ibaba ng Curie point, kahit na walang panlabas na magnetic field. Ang insulated aluminum o copper wire ay ginagamit para sa paikot-ikot.

Application ng electromagnets

Electromagnetic tap

Karaniwan ang isang electromagnet ay isang coil ng wire na sugat sa paligid ng isang ferromagnetic core. Ang core ay maaaring may pinakamaraming iba't ibang hugis. Ito ay bahagi ng magnetic circuit kung saan dumadaan ang magnetic flux na nasasabik ng isang electric current. Ang isa pa, gumagalaw na bahagi ng magnetic circuit ay ang armature, na nagpapadala ng puwersa.

Ginagamit ang mga electromagnet sa iba't ibang kagamitang elektrikal, telepono, kotse, telebisyon, de-kuryenteng kampana, atbp. Gamit ang isang electromagnet, maaari mong akitin, hawakan at ilipat ang mga bahagi at bagay ng mabibigat na metal, pag-uri-uriin ang mga magnetic at non-magnetic na substance. Gumagamit ang mga plantang metalurhiko ng mga electromagnetic crane at mga makina na may mga magnetic table , kung saan ang produkto ay naayos na may mga electromagnet. Sa gamot, ginagamit ang mga ito upang alisin ang mga metal filing na nakapasok sa mata.

Parallel conductors sa isang magnetic field

Mga konduktor na nagdadala ng kasalukuyang sa isang magnetic field

Sa pagpapatuloy ng pananaliksik ni Oersted, kinumpirma ni Ampere ang magnetic effect ng electric current, na natuklasan na ang mga conductor na nagdadala ng kasalukuyang ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa. Bukod dito, Kung ang mga alon sa magkatulad na konduktor ay dumadaloy sa parehong direksyon, kung gayon ang mga konduktor ay umaakit sa isa't isa. Kung pareho ang direksyon ng mga alon sa naturang mga konduktor ay kabaligtaran, pagkatapos ay nagtataboy sila. Bukod dito, bumuo si Ampere ng isang batas, na kalaunan ay pinangalanan sa kanya (batas ni Ampere), na nagpapahintulot sa isa na matukoy ang laki ng puwersa kung saan nakikipag-ugnayan ang mga konduktor sa kasalukuyang.

Dapat pansinin na sinuri ng Ampere ang isang konduktor sa isang magnetic field na nilikha hindi ng isang permanenteng magnet, ngunit ng isa pang konduktor na nagdadala ng kasalukuyang.

Dalawang magkatulad na konduktor na nagdadala ng kasalukuyang nakikipag-ugnayan sa isang puwersa na proporsyonal sa magnitude ng mga alon sa elementarya na mga segment at inversely proporsyonal sa distansya sa pagitan nila.

Pinagsasama ang kuryente at magnetism, tinawag ni Ampère ang bagong larangan ng physics electrodynamics.

Ang epekto ng isang magnetic field sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor

Konduktor na nagdadala ng kasalukuyang sa isang magnetic field

Ang eksperimento ni Oersted ay nagpapakita ng epekto ng electric current sa isang magnet. Ngunit maaari bang magkaroon ng epekto ang isang magnet sa isang conductor na nagdadala ng kasalukuyang? Oo nga pala.

Suspindihin natin ang isang konduktor sa pagitan ng mga poste ng isang permanenteng magnet. Sa sandaling dumaloy dito ang kasalukuyang, hihilahin ang konduktor sa magnet o itutulak palabas nito, depende sa direksyon ng agos at lokasyon ng mga pole ng magnet. Ang puwersa na kumikilos sa isang konduktor ay tinatawag Lakas ng ampere . Ang halaga nito ay nakasalalay sa kasalukuyang ako , haba ng seksyon ng konduktor sa isang magnetic field l , magnitude ng magnetic field induction B at mga halaga ng anggulo α sa pagitan ng direksyon ng kasalukuyang at ng magnetic induction vector:

F= ako l ·B·sinα

Sa nakikita natin, pinakamataas na halaga Ang puwersa ay magaganap kung ang konduktor ay matatagpuan sa paraang ang direksyon ng kasalukuyang nasa loob nito ay patayo sa direksyon ng magnetic induction vector. Sa kasong itosinα = 1 .

Kung ang mga direksyon ng kasalukuyang at ang magnetic induction vector ay nag-tutugma, kung gayon ang puwersa ng Ampere ay zero, at ang magnetic field ay hindi kumikilos sa kasalukuyang nagdadala ng conductor sa kasong ito.

Ang direksyon ng puwersa ng Ampere ay tinutukoy gamit ang panuntunan sa kaliwang kamay: Kung ang kasalukuyang nagdadala ng conductor ay nakaposisyon upang ang mga linya ng magnetic field ay pumasok sa palad ng kaliwang kamay, at ang direksyon ng kasalukuyang ay tumutugma sa direksyon ng 4 na mga daliri, kung gayon ang nakatungo na hinlalaki ay magpapakita ng direksyon ng puwersa ng Ampere..

Ang epekto ng isang magnetic field sa isang kasalukuyang-dalang frame

Frame na may kasalukuyang sa isang magnetic field

Ang electric current ay palaging nakasara, kaya ang isang tuwid na konduktor ay maaaring ituring bilang bahagi ng isang de-koryenteng circuit.

Paano kumikilos ang isang closed circuit sa isang magnetic field?

Kung, sa halip na isang nababaluktot na konduktor, ang isang wire na nakabaluktot sa anyo ng isang matibay na frame ay inilalagay sa pagitan ng mga pole ng isang magnet, pagkatapos ay sa paunang sandali tulad ng isang frame ay mai-install parallel sa linya na kumokonekta sa mga pole ng magnet. Sa sandaling ito, ang magnetic induction vector ay parallel sa dalawang gilid ng frame at matatagpuan sa eroplano nito. Matapos i-on ang kasalukuyang, ang frame ay magsisimulang iikot at iposisyon ang sarili sa paraang ang mga linya ng magnetic field ay tumagos sa eroplano nito.

Ang pag-ikot ng frame ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagkilos ng mga puwersa ng Ampere dito.

Ang bawat panig ng frame nang paisa-isa ay maaaring ituring bilang isang konduktor na nagdadala ng kasalukuyang. Ayon sa batas ng Ampere, ang puwersa ng Ampere ay kumikilos sa kanila. Tinutukoy ang direksyon nito gamit ang left-hand rule.

Malinaw, ang mga puwersa na kumikilos sa magkabilang panig ng hugis-parihaba na frame ay magiging pantay sa magnitude at kabaligtaran sa direksyon dahil sa iba't ibang direksyon ng mga alon sa kanila.

Ang mga puwersa ay hindi kumikilos sa mga gilid ng frame na matatagpuan parallel sa mga linya ng magnetic induction, dahil ang anggulo α sa pagitan ng magnetic induction vector at ang direksyon ng kasalukuyang ay 0, samakatuwid, sinα ay zero din.

Ang anggulo sa pagitan ng induction vector at ang direksyon ng kasalukuyang sa mga vertical na gilid ng frame ay 90 o. Kaya naman, sinα = 1, at ang modulus ng puwersa na kumikilos sa bawat isa sa kanila ay katumbas ng

F = ako · B·a , Saan A – haba ng gilid ng frame.

Ang mga puwersa ay lumikha ng isang metalikang kuwintas, ang scalar na dami nito ay katumbas ng

M = ako · S · B

Sa ilalim ng impluwensya ng sandaling ito, ang frame ay nagsisimula sa pag-ikot. Sa anumang oras sa pagitan M = ako · S · B · kasalananβ , saan β – ang anggulo sa pagitan ng magnetic induction vector at ang normal (perpendicular) sa eroplano ng frame. Kapag lumiliko, nagbabago ang anggulo na ito, bumababa ang magnitude ng puwersa, at unti-unting nagkakaroon ng posisyon ang frame na patayo sa magnetic induction vector. Sa kasong ito, ang metalikang kuwintas ay nagiging zero. ( M = 0 ) .

Ang pagpapatakbo ng isang simpleng de-koryenteng motor ay batay sa prinsipyo ng pag-ikot ng isang frame na may kasalukuyang sa isang magnetic field. Kung patayin mo ang kasalukuyang sa oras na hindi pa naabot ng frame ang isang matatag na posisyon, ito ay iikot sa pamamagitan ng pagkawalang-galaw at hihinto. Kapag naka-on ang kasalukuyang, magsisimula itong iikot muli. Sa pamamagitan ng pag-on at off ng kasalukuyang sa tamang sandali, makakamit mo ang tuluy-tuloy na pag-ikot ng frame. Ang pagpapatakbo ng pinakasimpleng DC electric motor ay batay sa prinsipyong ito.

Upang ang frame ay patuloy na umiikot, kinakailangan na ang kasalukuyang daloy sa bawat kalahating pagliko. Sa isang makina, ang pagpapaandar na ito ay ginagampanan ng isang aparato na tinatawag na kolektor . Binubuo ito ng dalawang metal na kalahating singsing. Ang mga dulo ng frame ay ibinebenta sa kanila. Kapag ang kasalukuyang ay konektado, ang frame ay gumagawa ng kalahating rebolusyon. Ang kalahating singsing ng kolektor ay umiikot kasama nito. Bilang resulta, ang mga contact ng switch ng frame, ang kasalukuyang nasa loob nito ay nagbabago ng direksyon nito, at ang frame ay patuloy na umiikot nang walang tigil.

Ginagamit ang mga DC motor sa mga traksyon na electric drive ng mga electric lokomotive, tram, diesel na lokomotibo, at mga barkong de-motor. Ang electric car starter ay isang DC motor din. Ang mga Micromotor ay nagpapagana ng mga laruan ng bata, mga power tool, mga kagamitan sa computer, mga makinang panahi, mga vacuum cleaner, mga drill, atbp.