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 medyo pare-pareho (basahin ang epsilon zero). Kung walang mga singil sa loob ng ibabaw, ngunit may mga singil sa labas nito (kahit na napakalapit dito), 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 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 magnitude sa lahat ng mga punto sa globo. Ang aming tuntunin pagkatapos ay nagsasaad na ang patlang sa ibabaw ng globo ay di-minuto sa lugar ng globo (i.e., ang flux na umaagos 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 at ang lugar na ito ay dapat na katumbas pa rin ng panloob na singil, kaya ang patlang ay dapat bumaba bilang parisukat ng distansya; kaya ang field ng "inverse squares" ay nakuha.

Kung kukuha tayo ng isang di-makatwirang kurba sa espasyo at sukatin ang sirkulasyon ng patlang ng kuryente sa kahabaan ng kurba na ito, kung gayon ay lumalabas na sa pangkalahatang kaso ito ay hindi katumbas ng zero (bagaman ito ang kaso sa larangan ng Coulomb). Sa halip, ang pangalawang batas ay may hawak para sa kuryente, na nagsasaad na

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

At para sa ibabaw S, bounded curve MULA kay:

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

Mga equation (1.6) - (1.9), pati na rin ang equation (1.1) - ito ang lahat ng mga batas ng electrodynamics. Tulad ng naaalala mo, ang mga batas ni Newton ay napakadaling isulat, ngunit maraming kumplikadong mga kahihinatnan ang sumunod mula sa kanila, kaya't tumagal ng mahabang panahon upang pag-aralan ang lahat ng ito. Ang mga batas ng electromagnetism ay hindi maihahambing na mas mahirap isulat, at dapat nating asahan ang mga kahihinatnan ng mga ito na magiging mas kumplikado, at ngayon ay kailangan nating maunawaan ang mga ito sa mahabang panahon.

Maaari naming ilarawan ang ilan sa mga batas ng electrodynamics sa isang serye ng mga simpleng eksperimento na maaaring ipakita sa amin ng hindi bababa sa qualitatively ang relasyon sa pagitan ng electric at magnetic field. Makikilala mo ang unang termino sa equation (1.1) sa pamamagitan ng pagsusuklay ng iyong buhok, kaya hindi na natin 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 sinuspinde sa ibabaw ng isang magnetic bar, tulad ng ipinapakita sa Fig. 1.6. Kapag ang kasalukuyang ay naka-on, ang wire ay gumagalaw dahil sa ang katunayan na ang isang puwersa ay kumikilos dito F = qvXB. Kapag ang isang kasalukuyang dumadaloy sa wire, ang mga singil sa loob nito ay gumagalaw, iyon ay, mayroon silang isang bilis v, at ang magnetic field ng magnet ay kumikilos sa kanila, bilang isang resulta kung saan ang wire ay gumagalaw palayo.

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

Paano tinutulak ng agos sa kawad 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 tiyak na dami ng kasalukuyang dumadaloy sa wire, ang sirkulasyon ng field B ay pareho para sa anuman curve na nakapalibot sa wire. Ang mga curve na iyon (halimbawa, mga bilog) na malayo sa wire ay may mas mahabang haba, kaya dapat bumaba ang tangent component B. Makikita mo na ang B ay dapat na inaasahang bababa nang linear na may distansya mula sa isang mahabang tuwid na wire.

Sinabi namin na ang kasalukuyang dumadaloy sa wire ay bumubuo ng magnetic field sa paligid nito, at kung mayroong magnetic field, ito ay kumikilos nang may ilang puwersa sa wire kung saan dumadaloy ang kasalukuyang. Kaya, dapat isipin ng isa 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, kung saan ang kasalukuyang dumadaloy din. 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, hindi ba maaaring lumabas na ang magnetic field na nilikha ng isang piraso ng bakal ay talagang resulta ng pagkilos ng mga alon? Kumbaga, ganyan talaga. Sa aming mga eksperimento, posibleng palitan ang magnetic stick ng isang coil ng wire na sugat, tulad ng ipinapakita sa Fig. 1.9. Kapag ang kasalukuyang dumadaan sa coil (pati na rin sa pamamagitan ng isang tuwid na kawad sa itaas nito), eksaktong parehong paggalaw ng konduktor ay sinusunod tulad ng dati, kapag ang isang magnet ay nasa lugar ng coil. Ang lahat ay tila may agos na 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. Sa bakal hindi ito ang kaso, ngunit sa ilang mga materyales ang pinagmulan ng magnetism ay tiyak na ito. Bilang karagdagan sa pag-ikot sa paligid ng nucleus ng isang atom, ang elektron 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 ang isang kasalukuyang arises, na lumilikha ng isang magnetic field ng bakal. (Sinabi namin ang "isang bagay na tulad ng pag-ikot ng Earth," dahil sa katunayan, sa quantum mechanics, ang isyu ay napakalalim na hindi ito angkop sa mga klasikal na konsepto.) Sa karamihan ng mga sangkap, ang ilang mga electron ay umiikot sa isang direksyon, at ang ilan sa kabilang banda, upang mawala ang magnetism, at sa bakal (para sa isang misteryosong dahilan, na tatalakayin natin mamaya) maraming mga electron ang umiikot upang ang kanilang mga axes ay tumuturo sa parehong direksyon at ito ang pinagmulan 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), walang mga magnetic charge na katulad ng electric charge sa kanang bahagi ng equation (1.6). Hindi pa sila 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 katunayan, umiiral ang gayong mga agos; ang sumusunod na halimbawa ay nagsasalita tungkol dito. Isipin ang isang kapasitor na binubuo ng dalawang flat plate. Ito ay sinisingil ng kasalukuyang dumadaloy sa isa sa mga plato at umaagos mula sa isa, tulad ng ipinapakita sa Fig. 1.10. Gumuhit ng kurba sa paligid ng isa sa mga wire MULA SA at hilahin dito ang isang ibabaw (ibabaw S 1) na tatawid sa kawad. Alinsunod sa equation (1.9), ang sirkulasyon ng field B sa kahabaan ng curve MULA SA ay ibinibigay sa dami ng kasalukuyang nasa wire (multiplied by mula sa 2). Ngunit ano ang mangyayari kung hahatakin natin ang kurba isa pa ibabaw S 2 sa anyo ng isang tasa, ang ilalim nito ay matatagpuan sa pagitan ng mga plato ng kapasitor at hindi hawakan ang kawad? Walang kasalukuyang dumadaan sa gayong ibabaw, siyempre. 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 S1 at S 2 ang parehong epekto ay nangyayari. Para sa S 2 ang sirkulasyon ng vector B ay ipinahayag sa mga tuntunin 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 konektado sa kasalukuyang para lamang ang equation (1.9) ay 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 ang mga dulo ng nakabitin na wire mula sa baterya at ikabit ang mga ito sa isang galvanometer - isang aparato na nagtatala ng pagpasa ng kasalukuyang sa pamamagitan ng wire. Nakatayo lamang sa larangan ng magnet indayog wire, dahil 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 puwersang kumikilos sa mga electron kasama mga wire, at ang mga electron ay ipinadala sa galvanometer.

Ipagpalagay natin, gayunpaman, na iwanan natin ang wire at simulan ang paggalaw ng magnet. Nararamdaman namin na dapat walang pagkakaiba, dahil ang kamag-anak na paggalaw ay pareho, at sa katunayan ang kasalukuyang dumadaloy sa 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 sa dami ng Eq. (1.7). Ang equation na ito ay naglalarawan ng maraming praktikal na napakahalagang phenomena na nagaganap sa mga de-koryenteng generator at mga transformer.

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

Ang mga naka-charge na katawan ay may kakayahang lumikha, bilang karagdagan sa electric, ng isa pang uri ng field. Kung gumagalaw ang mga singil, kung gayon ang isang espesyal na uri ng bagay ay nilikha sa espasyo sa kanilang paligid, na tinatawag magnetic field. Samakatuwid, ang isang electric current, na isang nakaayos na paggalaw ng mga singil, ay lumilikha din ng magnetic field. Tulad ng electric field, ang magnetic field ay hindi limitado sa kalawakan, mabilis itong kumakalat, ngunit may hangganan pa rin ang bilis. Maaari lamang itong matukoy 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 katangian ng puwersa 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 1 Tesla (T) ay kinuha bilang isang yunit ng magnetic induction. Kung nasa magnetic field na may induction B ilagay ang haba ng konduktor l na may kasalukuyang ako, pagkatapos ay tinawag ang isang puwersa sa pamamagitan ng kapangyarihan ng Ampere, na kinakalkula ng formula:

saan: AT- magnetic field induction, ako ay ang kasalukuyang nasa 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 Ampère, karaniwang ginagamit ng isa panuntunan sa kaliwang kamay: kung iposisyon mo ang iyong kaliwang kamay upang ang mga linya ng induction ay pumasok sa palad, at ang mga nakabuka na mga daliri ay nakadirekta kasama ang kasalukuyang, pagkatapos ay ipahiwatig ng binawi na hinlalaki ang direksyon ng puwersa ng Ampère na kumikilos sa konduktor (tingnan ang figure).

Kung ang anggulo α sa pagitan ng mga direksyon ng vector ng magnetic induction at ang kasalukuyang sa konduktor ay naiiba sa 90 °, pagkatapos ay upang matukoy ang direksyon ng puwersa ng Ampère, kinakailangang kunin ang bahagi ng magnetic field, na patayo sa direksyon ng ang kasalukuyan. 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 pagsulat ng mga puwersa sa kahabaan ng mga coordinate axes o sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga puwersa ayon sa mga tuntunin ng pagdaragdag ng vector.

Ang sandali ng mga puwersa na kumikilos sa loop na may kasalukuyang

Hayaang ang loop na may kasalukuyang nasa magnetic field, at ang eroplano ng loop ay patayo sa field. Ang mga puwersa ng Ampere ay i-compress ang frame, at ang kanilang resulta ay magiging katumbas ng zero. Kung babaguhin mo ang direksyon ng kasalukuyang, ang mga puwersa ng Ampere ay magbabago sa kanilang direksyon, at ang frame ay hindi pag-urong, ngunit mag-inat. Kung ang mga linya ng magnetic induction ay namamalagi sa eroplano ng frame, pagkatapos ay isang metalikang kuwintas ng mga puwersa ng Ampère ay lumitaw. Paikot na sandali ng mga puwersa ng Ampere katumbas ng:

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

Lorentz force

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

Sulok α sa expression na ito ay katumbas ng anggulo sa pagitan ng bilis at ng magnetic induction vector. Direksyon ng puwersa ng Lorentz na kumikilos positibo ang isang sisingilin na particle, pati na rin ang direksyon ng puwersa ng Ampère, ay matatagpuan sa pamamagitan ng panuntunan sa kaliwang kamay o ng panuntunan ng gimlet (pati na rin ng puwersa ng Ampère). Ang vector ng magnetic induction ay dapat na natigil sa pag-iisip sa palad ng kaliwang kamay, ang apat na saradong daliri ay dapat na nakadirekta sa bilis ng sisingilin na particle, at ang baluktot 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 natagpuan ng panuntunan sa kaliwang kamay, 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 Walang magawa ang Lorentz force. Samakatuwid, ang modulus 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 pagkilos ng puwersa ng Lorentz, at ang bilis nito ay nasa isang eroplanong patayo sa magnetic field induction vector, kung gayon ang particle ay lilipat sa isang bilog, na ang radius ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng ang sumusunod na formula:

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

Ang huling expression ay nagpapakita na para sa mga sisingilin na particle ng isang naibigay na masa m ang panahon ng rebolusyon (at samakatuwid 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, nakakaakit sila; kung sa magkasalungat na direksyon, sila ay nagtataboy sa isa't isa. Ang mga pattern ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay eksperimento na itinatag ni Ampère. Ang pakikipag-ugnayan ng mga alon ay sanhi ng kanilang mga magnetic field: ang magnetic field ng isang kasalukuyang kumikilos ng 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 lakas ng kasalukuyang ako 1 at ako 2 sa mga conductor, haba ng segment Δ l at inversely proportional sa distansya R sa pagitan nila:

saan: μ Ang 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 ekspresyong ibinigay lamang para sa puwersa ng pakikipag-ugnayan ng dalawang konduktor sa kasalukuyang at ang pagpapahayag para sa puwersa ng Ampère, madaling makakuha ng ekspresyon para sa induction ng magnetic field na nilikha ng bawat isa sa mga rectilinear conductor na may kasalukuyang sa distansya R Galing sa kanya:

saan: μ - ang magnetic permeability ng substance (higit pa dito sa ibaba). Kung ang kasalukuyang daloy sa isang pabilog na loop, pagkatapos sentro ng coil magnetic field induction ay tinutukoy ng formula:

mga linya ng puwersa Ang magnetic field ay tinatawag na mga linya kasama ang tangents kung saan matatagpuan ang mga magnetic arrow. magnetic needle tinatawag na mahaba at manipis na magnet, ang mga poste nito ay matulis. Ang isang magnetic needle na nasuspinde sa isang thread ay palaging lumiliko sa isang direksyon. Kasabay nito, ang isang dulo nito ay nakadirekta patungo sa hilaga, ang isa pa - patungo 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 ang magkasalungat na mga pole ay 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 ng 1 m, kung ang direksyon ng linya ng field ay patayo sa konduktor. Tinutukoy AT, 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 paggalang 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 nakadikit 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 sugat ng konduktor sa isang cylindrical na ibabaw, kung saan dumadaloy ang isang electric current ako katulad ng larangan ng isang direktang permanenteng magnet. sa loob ng haba ng solenoid l at ang bilang ng mga liko N ang isang pare-parehong magnetic field ay nilikha gamit ang induction (ang direksyon nito ay tinutukoy din ng panuntunan ng kanang kamay):

Ang mga linya ng magnetic field ay mukhang mga saradong linya 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 loob ng magnet at malapit sa loob. Ang pagkakaiba sa pagitan ng 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 magnetic properties. 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 induction vector ng field sa vacuum at sa isang partikular na medium. Kabaligtaran sa pakikipag-ugnayan sa elektrikal, sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng magnetic sa isang daluyan, ang parehong pagpapalakas at pagpapahina ng pakikipag-ugnayan ay maaaring maobserbahan kumpara sa vacuum, kung saan ang magnetic permeability. μ = 1. mga diamagnet magnetic permeability μ bahagyang mas mababa kaysa sa pagkakaisa. 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. Sa ferromagnets- bakal, nikel, kobalt - μ >> 1. Halimbawa, para sa bakal μ ≈ 25000.

magnetic flux. Electromagnetic induction

Kababalaghan electromagnetic induction ay natuklasan ng natatanging English physicist na si M. Faraday noong 1831. Binubuo ito sa paglitaw ng isang electric current sa isang closed conducting circuit na may pagbabago sa oras ng magnetic flux na tumatagos sa circuit. magnetic flux Φ sa kabila ng parisukat S ang tabas ay tinatawag na halaga:

saan: B ay ang modulus ng magnetic induction vector, α ay ang anggulo sa pagitan ng magnetic induction vector B at normal (patayo) sa contour plane, S- contour area, N- ang bilang ng mga liko sa circuit. Ang yunit ng magnetic flux sa SI system ay tinatawag na Weber (Wb).

Eksperimento na itinatag ni Faraday na kapag nagbabago ang magnetic flux sa isang conducting circuit, EMF induction ε ind, katumbas ng rate ng pagbabago ng magnetic flux sa ibabaw na nakatali ng contour, na kinuha gamit ang isang minus sign:

Ang pagbabago sa magnetic flux na tumatagos sa isang closed circuit 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 induction 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 paano nagbabago ang magnetic flux. Tatlong pagpipilian ang posible:

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

Sa kasong ito, kapag nilulutas ang mga problema, ang EMF ay karaniwang itinuturing na modulo. Bigyang-pansin din natin ang isang partikular na kaso kung saan nangyayari ang phenomenon ng electromagnetic induction. Kaya, ang pinakamataas na halaga ng induction 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 AT:

Ang paggalaw ng isang konduktor sa isang magnetic field

Kapag gumagalaw ang haba ng konduktor 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 nagsasalita, EMF) ay matatagpuan sa pamamagitan ng formula:

saan: α - ang anggulo na sinusukat sa pagitan ng direksyon ng bilis at ng magnetic induction vector. Ang EMF ay hindi nangyayari sa mga nakapirming bahagi ng circuit.

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

Inductance. Self-induction. Enerhiya ng magnetic field

induction sa sarili ay isang mahalagang espesyal na kaso ng electromagnetic induction, kapag ang isang pagbabago ng magnetic flux, na nagiging sanhi ng induction 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, at, dahil dito, ang sariling magnetic flux na tumatagos sa circuit. Sa circuit, nangyayari ang isang EMF ng self-induction, na, ayon sa panuntunan ng Lenz, pinipigilan ang pagbabago sa kasalukuyang sa circuit. Sariling magnetic flux Φ , ang pagtagos sa isang circuit o coil na may kasalukuyang, ay proporsyonal sa lakas ng kasalukuyang ako:

Salik ng proporsyonalidad L sa formula na ito ay tinatawag na coefficient ng self-induction 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 ang lakas ng kasalukuyang nasa loob nito, ngunit tinutukoy lamang ng hugis at sukat ng circuit, pati na rin ang mga katangian kapaligiran. Samakatuwid, kapag ang kasalukuyang lakas sa circuit ay nagbabago, ang inductance ay nananatiling hindi nagbabago. Ang inductance ng isang coil ay maaaring kalkulahin gamit ang formula:

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

EMF self-induction, na nagmumula sa isang likid na may palaging halaga ng inductance, ayon sa formula ng Faraday ay katumbas ng:

Kaya ang EMF ng self-induction ay direktang proporsyonal sa inductance ng coil at ang rate ng pagbabago ng kasalukuyang lakas dito.

Ang magnetic field ay may enerhiya. Kung paanong ang isang naka-charge na kapasitor ay may isang tindahan ng elektrikal na enerhiya, ang isang coil na may kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng mga pagliko nito ay may isang tindahan ng magnetic energy. Enerhiya W m magnetic field coil na may inductance L nabuo ng kasalukuyang ako, ay maaaring kalkulahin ng isa sa mga formula (sinusundan nila ang isa't isa, 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, makakakuha tayo ng formula para sa volumetric energy density ng magnetic field(o enerhiya bawat yunit ng dami):

Pamumuno ni Lenz

Inertia- isang kababalaghan na nangyayari kapwa sa mga mekanika (kapag pinabilis ang isang kotse, sumasandal tayo, sumasalungat sa pagtaas ng bilis, at kapag nagpepreno, sumandal tayo pasulong, sumasalungat sa pagbaba ng bilis), at sa molecular physics (kapag ang isang likido ay pinainit, tumataas ang rate ng pagsingaw, 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 isang pagbabago sa magnetic flux na tumatagos sa circuit. Kung ang magnetic flux ay tumaas, pagkatapos ay ang induction current na lumalabas sa circuit ay nakadirekta upang maiwasan ang pagtaas ng magnetic flux, at kung ang magnetic flux ay bumaba, pagkatapos ay ang induction current na lumalabas sa circuit ay nakadirekta upang maiwasan ang magnetic flux mula sa pagbaba.

Sa website na iyon. Upang gawin ito, wala ka talagang 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 mabilis at walang kabiguan na malutas ang isang malaking bilang ng mga problema sa iba't ibang paksa at 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.

May nakitang error?

Kung ikaw, tulad ng sa tingin mo, ay nakakita ng isang error sa mga materyales sa pagsasanay, mangyaring isulat ang tungkol dito sa pamamagitan ng koreo. Maaari ka ring mag-ulat ng isang bug sa social network(). Sa liham, ipahiwatig ang paksa (physics o matematika), ang pangalan o numero ng paksa o pagsusulit, ang bilang ng gawain, o ang lugar sa teksto (pahina) kung saan, sa iyong palagay, mayroong isang pagkakamali. Ilarawan din kung ano ang sinasabing 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 nagtatakda ng isang sistematikong kaalaman 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 natural-science worldview at ang batayan para sa karagdagang pag-aaral ng pangkalahatang propesyonal at espesyal na mga disiplina.

Format

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

Mga kinakailangan

Ang kurso ay idinisenyo para sa mga bachelor ng 1 taon ng pag-aaral. Nangangailangan ng kaalaman sa pisika at matematika sa dami ng mataas na paaralan (11 klase).

Programa ng kurso

Lektura 1 Electromagnetic na pakikipag-ugnayan at ang lugar nito sa iba pang mga pakikipag-ugnayan sa kalikasan. Ang pag-unlad ng pisika ng kuryente sa mga gawa ng M.V. Lomonosov. Pagsingil ng kuryente. Mga carrier ng microscopic charge. karanasan sa Millikan. Ang 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 superposition ng mga electric field.

Lektura 1 Ang daloy ng vector ng lakas ng electric field. Ostrogradsky–Gauss electrostatic theorem, ang representasyon nito sa differential form. Potensyal ng electrostatic field. Potensyal. Potensyal na normalisasyon. Relasyon sa pagitan ng vector ng electrostatic field at potensyal. Ang gawain ng mga puwersa ng electrostatic field. Ang potensyal ng sistema ng pagsingil.

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

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. Pagsasagawa ng bola sa isang pare-parehong electrostatic field.

Lektura 5 Dielectrics. Libre at nakatali na mga singil. Vektor ng polariseysyon. Relasyon ng polarization vector na may mga nakatali na singil. Ang vector ng electric induction sa isang dielectric. Dielectric suceptibility at permittivity at mga sangkap. Material equation para sa electric field vectors. Ang Ostrogradsky-Gauss theorem para sa dielectrics. Differential form nito. Mga kondisyon ng hangganan para sa mga vectors ng intensity at electric induction. Dielectric na bola sa isang pare-parehong electric field.

Lektura 6 Enerhiya ng Sistema mga singil sa kuryente. Enerhiya ng pakikipag-ugnayan at sariling enerhiya. Ang enerhiya ng electrostatic field at ang bulk density nito. Ang enerhiya ng isang electric dipole sa isang panlabas na larangan. Ponderomotive forces sa isang electric field at mga pamamaraan para sa kanilang pagkalkula. Koneksyon ng mga puwersang ponderomotive sa enerhiya ng isang sistema ng mga singil.

Lektura 7 Elektronikong teorya ng polariseysyon ng dielectrics. lokal na larangan. non-polar dielectrics. Formula ni Clausius-Mossotti. polar dielectrics. Ang Langevin function. Polariseysyon ng mga ionic na kristal. Mga katangian ng elektrikal ng mga kristal. Pyroelectrics. Piezoelectrics. Direkta at baligtarin ang piezoelectric effect at ang kanilang aplikasyon. Ferroelectrics. Istraktura ng domain ng ferroelectrics. Hysteresis. Curie point. Ang paggamit ng ferroelectrics.

Lektura 8 Patuloy na electric current. Lakas at kasalukuyang density. Mga kasalukuyang linya. Electric field sa isang konduktor na may kasalukuyang at mga pinagmumulan nito. Continuity equation. Ang kalagayan ng kasalukuyang stationarity. boltahe ng kuryente. Batas ng Ohm para sa isang seksyon ng circuit. Elektrisidad na paglaban. Batas ng Ohm sa kaugalian na anyo. Tukoy na electrical conductivity ng isang substance.

Lektura 9 Agos sa tuloy-tuloy na media. Grounding. Operasyon at kapangyarihan ng DC. Batas ng Joule-Lenz at ang pagkakaiba-iba nito. Mga puwersa ng ikatlong partido. Lakas ng electromotive. 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. 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. Ang 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 elementarya kasalukuyang. Elementarya na kasalukuyang sa isang magnetic field. Ang magnetic field ng isang gumagalaw na singil. Pakikipag-ugnayan ng mga gumagalaw na singil. Lorentz force. Hall effect.

Lektura 12 Flux ng magnetic induction vector (magnetic flux). Coefficient ng self-induction (inductance). Ang koepisyent ng mutual induction ng dalawang circuits. Potensyal na kasalukuyang function. Mga puwersang kumikilos sa isang circuit na may 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. Pamumuno ni Lenz.

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

Lektura 15 Pag-uuri ng mga magnet. 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. Quasi-stationarity na mga kondisyon. Lumilipas na mga proseso sa RC at LC circuit.

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

Lektura 19 Resonance ng stress. 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 Semiconductor.

Ang resulta sa pag-aaral

Bilang resulta ng mastering ng disiplina, dapat malaman ng mag-aaral ang mga pangunahing phenomena ng kuryente at magnetism, ang mga pamamaraan ng kanilang teoretikal na paglalarawan at ang mga paraan ng kanilang paggamit sa mga pisikal na aparato, upang malutas ang mga problema mula sa seksyong "Electromagnetism" ng seksyon ng pangkalahatang kursong pisika.

Nabuo ang mga kakayahan

Mga kakayahan na kailangan para sa mastering ng 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, napapailalim sa pagsusumite ng mga gawa bago ang isang mahirap na takdang panahon. Karaniwang ibinibigay ang isang sertipiko na may mga karangalan kapag umabot sa 90% ng kabuuang rating, napapailalim sa pagsusumite ng mga gawa 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 panahon ng alitan, ngunit din upang matuklasan ang isang bilang ng mga bagong katangian ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Ipinakita ng Englishman na si Stephen Gray (1670-1735) na ang kuryente ay maaaring magpalaganap 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, ang mga capacitor ay nilikha (Leyden jar).

Ang interes sa mga bagong phenomena ay malawak na kumalat sa lipunan sa pamamagitan ng iba't ibang mga trick at demonstrasyon sa publiko. Si Franklin ay nagsagawa ng mga sistematikong pagsisiyasat na may mga electrical phenomena at binuo ang kanyang teorya noong 1747 gamit ang konsepto ng 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 niya ang kanyang pag-aaral sa kanyang sarili. Noong 1727 inayos niya ang sarili niyang bahay-imprenta sa Philadelphia, 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 - Mga kolonya ng Hilagang Amerika. Lumahok sa pagbalangkas ng "Deklarasyon ng Kalayaan" at ang 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 teorya ng electrical phenomena, ipinakilala ang mga konsepto ng positibo at negatibong kuryente. Inimbestigahan ang mga isyu ng thermal conductivity ng mga metal, ang pagpapalaganap ng tunog sa hangin at tubig. May-akda ng isang bilang ng mga imbensyon (ang paggamit ng isang spark upang sumabog ang pulbura, atbp.).

Ang mga gawa ni Franklin ay idineklara 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 natanto noong 1752, na nagpapatunay sa pagkakapareho ng isang electric spark at kidlat, ang siyentipikong sigasig para sa pag-aaral ng mga electrical phenomena ay kumalat nang napakalawak. Ginawaran ng Royal Society si Franklin ng Copley Medal noong 1753 at inihalal siyang miyembro noong 1756.

Ang pangkalahatang pamamaraan ng siyentipikong pananaliksik na naitatag 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 maharlika marangal na pamilya. Nag-aral siya sa paaralan ng orden ng Jesuit. Noong 1774-79 nagturo siya ng physics sa isang gymnasium sa Como, mula 1779 siya ay isang propesor sa Unibersidad ng Pavia, noong 1815-19 siya ay 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 niyang ulitin ang mga eksperimento ng L. Galvani 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, idinisenyo niya ang unang mapagkukunan ng pangmatagalang galvanic current - isang voltaic column. Natuklasan niya (1795) ang mutual electrization ng hindi magkatulad na mga metal sa pakikipag-ugnay at pinagsama-sama ang isang serye ng mga boltahe para sa mga metal (1801). Inimbestigahan ang thermal expansion ng hangin, naobserbahan ang pagsasabog, itinatag ang conductivity ng apoy (1787). Natuklasan niya ang 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 napakatalino na pananaliksik sa larangan ng kuryente ay isinagawa ni Coulomb.

Coulomb Charles Auguste (06/14/1736 - 08/23/1806) - French physicist at military engineer, miyembro ng Paris Academy of Sciences (1803). Ipinanganak sa Angouleme sa pamilya ng isang opisyal. Nagtapos siya mula sa paaralan ng inhinyero ng militar sa Mezieres (1761), pagkatapos nito ay nasa serbisyo militar siya sa Martinique sa loob ng ilang taon, kung saan pinangangasiwaan 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 gusali noong ika-18 at ika-19 na siglo. Noong 1781 binalangkas niya ang mga batas ng sliding at rolling friction. Noong 1784 siya ay nagsaliksik at nagdisenyo ng balanse ng pamamaluktot, sa tulong kung saan itinatag niya ang pangunahing batas ng electrostatics noong 1785, at noong 1788 ay pinalawak 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 proseso ng magnetization. Nagdisenyo ng magnetometer (1785).

Ang yunit ng singil, ang coulomb, ay ipinangalan sa kanya.

Dinisenyo ni Coulomb ang isang napakasensitibong balanse ng pamamaluktot, na dati nang itinatag na ang puwersa ng pag-twist ng sinulid ay nakasalalay sa sangkap ng sinulid, ay proporsyonal sa anggulo ng twist at ang ika-apat na kapangyarihan ng diameter ng sinulid, at inversely proporsyonal sa nito. haba. Sa tulong ng mga timbang na ito, eksperimento na itinatag ng Coulomb na ang mga puwersa ng pang-akit at pagtanggi ng mga singil ay inversely proportional sa mga parisukat ng mga distansya. Nag-post din si Coulomb ng proporsyonalidad ng puwersa ng pakikipag-ugnayan sa produkto ng mga singil sa kuryente, i.e. para sa 4 na taon ng masinsinang trabaho mula 1785 hanggang 1789 inilatag niya ang pundasyon ng modernong electrostatics. Dahil ang mga puwersa ng electrostatic ay nakasalalay din sa distansya, pati na rin ang mga Newtonian, ang lahat ng mga katangian ng mga puwersa ng Newtonian na matatagpuan sa theoretical mechanics ay maaaring gamitin dito.

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

Henry Cavendish (10/10/1731 - 02/24/1810) - English physicist at chemist, miyembro ng Royal Society of London (1760). Ipinanganak sa Nice sa pamilya ng Panginoon. Noong 1749-53 nag-aral siya sa Unibersidad ng Cambridge. Ginugol niya ang halos buong buhay niya sa pag-iisa, ganap na sumuko gawaing siyentipiko sa sarili nating laboratoryo.

Inilathala niya lamang ang mga artikulo kung saan siya ay lubos na sigurado, kung kaya't maraming mga gawa sa kuryente ang nanatiling hindi kilala. Inilathala noong 1879 ni J. Maxwell, ipinakita ng mga gawang ito na noong 1771 pa lamang ay napagpasyahan niya na ang puwersa ng pakikipag-ugnayan ng electrostatic ay inversely proportional sa parisukat ng distansya. Ipinakilala niya ang konsepto ng electric capacitance, natuklasan ang impluwensya ng medium sa capacitance ng isang capacitor, at tinukoy ang dielectric constant ng isang bilang ng mga substance. Noong 1798 sinukat niya ang gravitational force ng pagkahumaling ng dalawang maliliit na sphere, natukoy ang gravitational constant, mass at average density ng Earth. Nakatanggap siya ng hydrogen noong 1766 at tinukoy ang mga katangian nito, itinatag ang komposisyon ng tubig at ipinakita na maaari itong makuha nang artipisyal, tinutukoy ang nilalaman ng oxygen sa hangin (1781).

Mula sa pinakaunang mga kaso ng pinsala sa pamamagitan ng isang electric discharge, ang mga pagpapalagay ay lumitaw tungkol sa "elektrisidad ng hayop", ang regulator ng buhay ng hayop. Noong 1773, lumitaw ang memoir ni John Walsh ng electric ramp, at ang mga physiologist ay bumangon ng hypothesis ng isang "animal essence" na, tulad ng electrical fluid, ay responsable para sa paghahatid ng mga signal ng nerve.

Si Luigi Galvani (1737-1798), propesor ng anatomy sa Unibersidad ng Bologna, ay nagsagawa ng mga eksperimento sa electro-physiological at dumating sa konklusyon na ang epekto ng physiological at electrical na mga impluwensya sa pag-urong ng kalamnan ng palaka 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 binubuo ng iba't ibang mga metal ay inilapat sa gitna. Pagkatapos ay nagpatuloy siya sa puro pisikal na pagsisiyasat ng contact electric at nakuha ang batas ng contact voltages sa pamamagitan ng pag-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 "electromotive apparatus". Nang maglaon, sinimulan itong tawagin ng Pranses na "galvanic o voltaic column".

Ang pag-imbento ng mga galvanic cell (mas maginhawang mapagkukunan ng kuryente kaysa sa mga electrostatic machine) ay makabuluhang pinalawak ang saklaw 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.).

Matapos ang mga unang pag-aaral sa larangan ng kuryente at magnetism, mayroong 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 noong 1820 ay itinakda ni Oersted, na natuklasan ang pagpapalihis ng isang magnetic needle ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor.

Si Oersted Hans Christian (08/14/1777–03/09/1851) ay isang Danish physicist, kailangang-kailangan na kalihim ng Royal Danish Society (mula noong 1815), isang 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 isang parmasyutiko (1797), titulo ng doktor (1799). Mula noong 1806 siya ay isang propesor sa unibersidad na ito, mula noong 1829 siya ay sabay-sabay na direktor ng Copenhagen Polytechnic School.

Gumagana sa larangan ng kuryente, acoustics, molecular physics. Para sa maka-agham na pagkamalikhain Ang Oersted ay nailalarawan sa pamamagitan ng paghahanap para sa ugnayan sa pagitan ng iba't ibang natural na phenomena. Ang kanyang pagtuklas ng pagkilos ng isang 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. Eksperimental na pinag-aralan ang compressibility at elasticity ng mga likido at gas, naimbento ang piezometer.

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

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

Dapat pansinin ang isa mahalagang katotohanan sa eksperimento ni Oersted: ang nakitang epekto ay hindi umaangkop sa Newtonian na konsepto ng pakikipag-ugnayan, kung saan ang lahat ng pwersa ay sentro. Sa parehong 1820, ang mga Pranses na pisiko na sina Biot at Felix Savard (1791-1836) ay eksperimento na nag-eksperimento sa pag-asa ng magnitude ng magnetic field sa distansya mula sa kasalukuyang nagdadala ng conductor hanggang sa punto ng pagmamasid. Gayunpaman, nabigo silang makakuha ng gayong pag-asa sa isang pangkalahatang anyo. Ang problemang ito ay nalutas ni Laplace at nakuha niya karaniwang batas ay tinatawag na batas ng Biot-Savart-Laplace.

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

Si Ampère Andre Marie (01/22/1775–6/10/1836) ay isang French physicist, mathematician at chemist, isang miyembro ng Paris (1814), St. Petersburg (1830) at iba pang mga akademya ng agham. Ipinanganak sa Lyon sa pamilya ng isang mangangalakal. Nakatanggap ng home education. Noong 1801 nagsimula siyang magturo ng pisika at kimika sa gitnang paaralan sa Burg. Noong 1805-24 nagtrabaho siya sa Polytechnic School sa Paris (mula 1809 - propesor), mula 1824 - propesor sa College de France.

Ang mga pisikal na gawain ay nakatuon sa electromagnetism. Itinatag niya ang batas ng pakikipag-ugnayan ng mga agos ng kuryente (batas ni Ampère), 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 Ampère ang unang nagturo ng malapit na kaugnayan 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, ay naglagay ng ideya ng pagpapalakas ng magnetic field sa pamamagitan ng paglalagay ng isang iron core sa loob ng solenoid. Noong 1820 iminungkahi niyang gumamit ng electromagnetic phenomena para sa paghahatid ng signal, naimbento niya ang commutator, ang electromagnetic telegraph. Binumula niya ang konsepto ng "kinematics", nagsagawa ng pananaliksik sa larangan ng pilosopiya at botanika.

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

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

Michael Faraday (09/22/1791–08/25/1867) - English physicist, miyembro ng Royal Society of London (1824), Petersburg Academy of Sciences (1830). Ipinanganak sa London sa pamilya ng isang panday. Mula sa edad na 12 nagtrabaho siya bilang isang nagbebenta ng pahayagan, pagkatapos ay bilang isang apprentice sa isang bookbinding workshop. Nag-aral ng mag-isa. Noong 1813 siya ay naging katulong ni G. Davy sa Royal Institute sa London, noong 1825 siya ay naging direktor ng laboratoryo, pinalitan si G. Davy sa post na ito, noong 1833-62 siya ay propesor ng departamento ng kimika.

Gumagana sa larangan ng kuryente, magnetism, magnetooptics, electrochemistry. Ang pag-ikot ng isang magnet sa paligid ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor at isang kasalukuyang nagdadala ng conductor sa paligid ng isang magnet, na natuklasan ni Faraday, ay naging batayan para sa isang modelo ng laboratoryo ng isang de-koryenteng motor at malinaw na nagsiwalat ng kaugnayan 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 dagdag na agos 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, noong 1833 natuklasan niya 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 (ang Faraday effect), na patunay ng koneksyon sa pagitan ng liwanag at magnetism at inilatag ang pundasyon para sa magneto-optics.

Si Faraday ang unang nagpakilala ng konsepto ng isang field, ang konsepto ng electric at magnetic lines of force. Ang ideya ng isang larangan ay radikal na nagbago sa ideya na si Newton at ang kanyang mga tagasunod ay nagkaroon ng mahabang hanay na aksyon at espasyo bilang isang passive na sisidlan para sa 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 mga elektrikal at magnetic na pakikipag-ugnayan sa pamamagitan ng isang intermediate na daluyan, 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 ipinangalan sa kanya.

Ang mga unang pag-aaral sa larangan ng kuryente ay pangunahing nakatuon sa mga aktibong elemento - mga mapagkukunan ng electromotive force, at halos walang pansin ang binayaran sa mga passive conductor. Nagsagawa si Ohm ng mga sistematikong eksperimental at teoretikal na pag-aaral ng conductivity at bumalangkas ng kanyang mga batas noong 1827 sa integral at differential forms, na ipinakilala ang mga konsepto at tiyak na mga kahulugan electromotive force, electrical conductivity at kasalukuyang lakas.

Om Georg Simon (03/16/1789-07/06/1854) - German physicist, kaukulang miyembro ng Berlin (1839), miyembro ng Turin at Bavarian Academy of Sciences, Royal Society of London (1842), Copley medal ( 1841). Ipinanganak sa Erlangen sa pamilya ng isang locksmith. Nagtapos sa Erlangen University, Ph.D. (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.

Gumagana sa larangan ng kuryente, acoustics, optika. Noong 1826, eksperimento niyang natuklasan ang pangunahing batas ng isang electric circuit (batas ni 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 oscillation, ang natitirang mga tunog - bilang pangunahing tono at karagdagang - mga overtones (acoustic law ng Ohm).

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

Kasabay nito, isinagawa ni Ohm ang kanyang trabaho gamit ang pagkakatulad ng isang 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 mga pag-aaral ay isinagawa sa France ni Antoine Cesar Becquerel (1788-1878), na nagpasiya ng pag-asa 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 isang bilang ng mga pribadong batas na nakuha sa oras na iyon nang independiyenteng Ohm, noong 1845 ay buod ni Kirchhoff sa kanyang mga panuntunan.

Ang isang mahusay na impetus sa mga pagsukat ng elektrikal ay ibinigay ng unang praktikal na paggamit ng mga electrical phenomena sa telegraphy. Ang paglikha ng air 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 mga resistensya. Inilatag ni Gauss ang mga pundasyon ng electromagnetic metric, na kinuha bilang pangunahing tatlong mekanikal na yunit (oras, haba at masa) at ipinapahayag ang lahat ng iba pa sa mga tuntunin ng mga ito, pati na rin ang pagbuo ng isang bilang ng mga bagong aparato.

Gauss Karl Friedrich (04/30/1777-23/02/1855) - 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 nakatanggap siya ng isang associate professorship sa Braunschweig, mula 1807 siya ay isang propesor sa Unibersidad ng Göttingen at direktor ng astronomical observatory.

Gumagana sa maraming larangan ng pisika. Noong 1832 lumikha siya ng isang ganap na sistema ng mga panukala, noong 1833, kasama si W. Weber, itinayo niya ang unang electromagnetic telegraph sa Germany. Noong 1839 sa sanaysay " Pangkalahatang teorya pwersa ng pagkahumaling at pagtanggi na kumikilos na inversely proporsyonal sa parisukat ng distansya" ay nakabalangkas sa mga pundasyon ng teorya ng potensyal (ang Ostrogradsky-Gauss theorem). Noong 1840, sa kanyang gawaing "Dioptric Studies", bumuo siya ng isang teorya ng imaging sa kumplikadong optical system. Noong 1845, dumating siya sa ideya ng finiteness ng pagpapalaganap ng electromagnetic interactions. Binabalangkas niya ang prinsipyo ng least constraint (ang prinsipyo ng Gauss) noong 1829. Isa siya sa mga unang naglagay ng hypothesis ng ang pagkakaroon ng non-Euclidean geometry noong 1818.

Ang yunit ng magnetic induction, ang gauss, ay ipinangalan sa kanya.

Ang gawain sa metrology ay ipinagpatuloy ng German physicist na si Wilhelm Eduard Weber (1804-1891) at Maxwell. Bilang isang 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, sa unang pagkakataon na ipinakilala ang mga konsepto ng mga linya ng magnetic forces at isang electromagnetic field at pagpapahayag ng ideya ng pagpapalaganap ng magnetic disturbances sa oras. Noong 1833, natuklasan ng American physicist na si Joseph Henry (1797-1878) ang phenomenon ng self-induction, at ang Russian scientist na si Emil Khristianovich Lenz (1804-1865) ay nagbalangkas noong 1834 ng kanyang panuntunan sa direksyon ng induction currents.

Noong kalagitnaan ng 1940s, ang mga siyentipikong Aleman na sina Franz Ernst Neumann (1798-1895), Weber at Helmholtz ay bumuo ng mga teorya ng induction, na isinasaalang-alang na ang pakikipag-ugnayan ng mga singil sa kuryente ay nakasalalay sa distansya sa pagitan nila at sa mga bilis.

Noong 1833-34. Itinatag ni Faraday ang mga pangunahing batas ng electrolysis, na naglalagay ng pundasyon para sa electrochemistry. Pinatunayan din niya sa eksperimento na ang pagkilos ng elektrikal ay kumakalat hindi lamang sa isang tuwid na linya, kundi pati na rin sa mga hubog na linya, at ang intermediate na daluyan ay makabuluhang nakakaapekto sa pagkilos na ito. Kaya, kinumpirma niya na ang pakikipag-ugnayan ng dalawang katawan ay isinasagawa 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 gasket, binuo ni Faraday ang kanyang teorya ng dielectric polarization, na binuo ng Italian physicist na si Ottaviano Fabrizio Mossotti (1791-1863).

Noong 1845, nang ang liwanag ay dumaan sa 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 ideyang atomistiko tungkol sa pagpapatuloy ng tanging espasyo, ay naglalagay ng orihinal na ideya: ang pagbuo ng konsepto ng Boskovich, ipinakilala niya ang konsepto ng isang larangan. Sinabi niya na ang bagay ay hindi lamang magkaparehong natatagusan, ngunit ang bawat isa sa mga atomo 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 lahat ng mga makina ng 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. Dapat ding kasama ang telepono.

Noong 60s ng ika-19 na siglo, ang electrodynamics, salamat sa gawa ni Neumann, Weber at Helmholtz, 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. Sa pamamagitan ng pagpapakilala ng 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 pagwawasto para sa magnetism, siya rin ay lumilikha ng teorya ng electromagnetic induction. Bilang resulta, ang buong konstruksiyon ay nabawasan sa sikat na anim na Maxwell equation. Itinatag ng mga equation na ito ang pagpapatuloy ng mga phenomena, 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. Iniuugnay nila ang mga kaganapan na magkatabi sa espasyo at oras. Marami ang nakakita ng ilang lohikal na pagkakamali at hindi pagkakapare-pareho sa pagbuo ng teorya ni Maxwell. Ngunit marami itong ipinaliwanag, at sa pagtatapos ng ika-19 na siglo, ang mga nangungunang physicist ay ang opinyon na ipinahayag ni Hertz: kinakailangang tanggapin ang mga equation ni Maxwell bilang isang hypothesis, postulates, kung saan ibabatay ang buong teorya ng electromagnetism.

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 natutunang lipunan, mga parangal ng 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, isang titulo ng doktor (1880) at naging katulong ni G. Helmholtz. Mula noong 1883 - katulong na propesor sa Kiel University, noong 1885-89 - propesor sa Higher Technical School sa Karlsruhe, mula noong 1889 - sa Unibersidad ng Bonn.

Ang mga pangunahing gawa ay nauugnay sa electrodynamics at mechanics. Noong 1887, sa kanyang gawaing "Sa napakabilis na mga electrical oscillations", iminungkahi niya ang isang matagumpay na disenyo ng isang generator ng electromagnetic oscillations (Hertzian vibrator) at isang paraan para sa pag-detect ng mga ito (Hertzian resonator), sa unang pagkakataon na bumuo ng isang teorya ng isang vibrator na naglalabas ng mga electromagnetic wave sa kalawakan. Pinatunayan ng eksperimento 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 ugnayan sa pagitan ng mga electrical at magnetic phenomena (Maxwell-Hertz electrodynamics). Noong 1887, napagmasdan niya ang isang panlabas na photoelectric na epekto, na binabanggit na ang paglabas ng kuryente ay mas matindi kapag ang mga electrodes ay na-irradiated ng ultraviolet light. Sa gawaing "Sa pagpasa ng mga cathode ray sa pamamagitan ng manipis na mga layer ng metal" (1891) natuklasan niya ang pagkamatagusin ng mga metal para 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 hadlang, ang interpretasyon ng isang mekanikal na sistema bilang isang sistema na may isang malaking bilang antas ng kalayaan at paglalapat ng prinsipyo ng pinakamaikling landas o hindi bababa sa kurbada.

Ang yunit ng dalas, 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 nina Weber at Kirchhoff kapag tinutukoy ang bilis ng pagpapalaganap ng electromagnetic induction kasama ang isang wire: ito ay naging katumbas ng bilis ng liwanag. Sa oras na ito, natuklasan at pinag-aralan ang mga oscillations ng electric discharge ng isang capacitor sa isang circuit na may induction coil, at noong 1884 Hertz ay nagpakita na ang mga oscillations na ito ay nagiging sanhi ng paglitaw ng mga alon sa espasyo, na binubuo ng electric at magnetic oscillations 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 magnitude ng light pressure nang buong alinsunod sa teorya ni Maxwell.

Ang Italyano physicist na si Augusto Righi (1850-1920) ay bumuo ng mga gawaing ito at nagbubuod ng kanilang mga resulta noong 1897 sa aklat na Optics of Electrical Phenomena, na ang mismong pamagat 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 imbensyon noong 1895 ng radiotelegraphy ni Popov at ng Italian researcher na si Guglielmo Marconi (1874-1937).

Si Popov Alexander Stepanovich (Marso 16, 1859-Enero 13, 1906) ay isang Russian physicist at electrical engineer. Ipinanganak sa nayon ng Turinskiye 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 ng Kronstadt. Mula 1901 - propesor sa St. Petersburg Electrotechnical Institute (mula 1905 - rektor).

Nagtatrabaho sa larangan ng electrical engineering at radio engineering. Noong 1888 inulit niya ang mga eksperimento ni G. Hertz at noong 1889 sa unang pagkakataon ay itinuro ang posibilidad ng paggamit ng mga electromagnetic wave para sa paghahatid ng signal. Noong 1894 nagdisenyo siya ng isang electromagnetic oscillation generator at isang receiver na may sensitibong elemento - isang coherer, at naimbento din ang unang receiving antenna. Natukoy ko 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 Physical and Chemical Society at iminungkahi ang posibilidad na gamitin ito upang magpadala ng mga signal sa malayo. 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 noong 1909 natanggap para sa mga 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 ng radar.

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

Bibliograpiya

Para sa paghahanda ng gawaing ito, mga materyales mula sa site 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 Danish physicist na si Hans Christian Oersted, na nakatuklas ng epekto ng electric current sa isang magnet, ay itinuturing na nakatuklas ng electromagnetism.

Hanggang sa simula ng ika-19 na siglo, walang sinuman ang nag-isip na ang isang bagay ay konektado sa kuryente at magnetism. 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 eksperimento sa isang panayam sa unibersidad. Isang magnetic compass ang inilagay 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 rack. Ang magnetic needle ay matatagpuan sa ilalim nito. Bago ang kasalukuyang dumaan sa wire, ang arrow ay nakatuon mula hilaga hanggang timog. Pagkatapos 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 daluyan, ito ay matigas ang ulo na lumihis mula sa orihinal nitong posisyon sa sandaling ang isang kasalukuyang dumaloy sa konduktor. Nangangahulugan ito na ang isang magnetic needle na matatagpuan malapit sa isang conductor na nagdadala ng kasalukuyang ay sumailalim sa mga puwersa na 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 may kasalukuyang

Mga linya ng kuryente ng konduktor na nagdadala ng kasalukuyang

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

Kung ang isang tuwid na konduktor, kung saan dumadaloy ang 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 puwersa ng magnetic field ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor.

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

Ang magnetic field ng isang coil na may kasalukuyang

Solenoid magnetic field

Sa pamamagitan ng pagyuko ng 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 pagliko ay 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 pagkahumaling na ito ay lubos na pinahusay sa pamamagitan ng pagpasok ng bakal o bakal sa likid, na tinatawag na core . Ang kasalukuyang lumilikha ng magnetic field na nagpapamagnet sa core. Pagkatapos ang magnetic field ng core ay idinagdag sa magnetic field ng solenoid mismo, at sa gayon ay tumataas ito. Ang isang coil na may core ay tinatawag electromagnet .

Prostang pinaka electromagnet

Ang magnetic field ng isang electromagnet ay maaaring iakma sa pamamagitan ng pagtaas o pagbaba ng kasalukuyang lakas o ang bilang ng mga pagliko sa paikot-ikot. Ang bawat coil ay lumilikha ng sarili nitong magnetic field. At ang mas maraming mga liko sa isang electromagnet, mas malakas ang field nito. Alinsunod dito, kung ang bilang ng mga pagliko ay nabawasan, kung gayon 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 barnisan 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 mga ferromagnets - mga sangkap na mataas ang magnetized sa mga temperatura sa ibaba ng Curie point, kahit na walang panlabas na magnetic field. Para sa paikot-ikot, ginagamit ang insulated aluminum o copper wire.

Application ng electromagnets

Electromagnetic crane

Ang electromagnet ay karaniwang isang coil ng wire na sugat sa paligid ng isang ferromagnetic core. Ang core ay maaaring may pinakamaraming magkaibang hugis. Ito ay bahagi ng isang magnetic circuit kung saan ang isang magnetic flux, na nasasabik ng isang electric current, ay dumadaan. Ang isa pa, movable, bahagi ng magnetic circuit ay ang armature, na nagpapadala ng puwersa.

Ginagamit ang mga electromagnet sa iba't ibang mga de-koryenteng kagamitan, telepono, kotse, telebisyon, de-kuryenteng kampana, atbp. Sa tulong ng electromagnet, ang mga bahagi at bagay na mabibigat na metal ay maaaring maakit, hawakan at ilipat, maaaring pag-uri-uriin ang mga magnetic at non-magnetic na substance. Electromagnetic Ang mga crane, machine tool na may magnetic table ay ginagamit sa mga plantang metalurhiko kung saan ang produkto ay naayos gamit ang mga electromagnet. Sa gamot, ginagamit ang mga ito upang alisin ang mga metal filing na nahulog sa mata.

Parallel conductors sa isang magnetic field

Mga konduktor na may kasalukuyang sa isang magnetic field

Sa pagpapatuloy ng pananaliksik ni Oersted, kinumpirma ni Ampère 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. Kung ang pareho ang direksyon ng mga alon sa naturang mga konduktor ay kabaligtaran, pagkatapos ay nagtataboy sila. Dagdag pa rito, naghinuha si Ampère ng isang batas, na kalaunan ay pinangalanan sa kanya (batas ni Ampère), at nagpapahintulot sa iyo na matukoy ang laki ng puwersa kung saan nakikipag-ugnayan ang mga konduktor sa kasalukuyang.

Dapat tandaan na inimbestigahan ni Ampère ang isang conductor sa isang magnetic field na nilikha hindi ng isang permanenteng magnet, ngunit ng isa pang conductor na nagdadala ng kasalukuyang.

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

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

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

Konduktor na may kasalukuyang sa isang magnetic field

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

Suspindihin ang isang konduktor sa pagitan ng mga pole ng isang permanenteng magnet. Sa sandaling ang kasalukuyang daloy sa pamamagitan nito, ang konduktor ay iguguhit sa magnet o itulak palabas nito, depende sa direksyon ng kasalukuyang at ang lokasyon ng mga pole ng magnet. Ang puwersa na kumikilos sa isang konduktor ay tinatawag sa pamamagitan ng kapangyarihan ng Ampere . Ang halaga nito ay depende sa magnitude ng kasalukuyang ako , ang haba ng seksyon ng konduktor sa isang magnetic field l , ang magnitude ng magnetic induction ng field B at ang anggulo α sa pagitan ng direksyon ng kasalukuyang at ng vector ng magnetic induction:

F= ako l B sinα

Sa nakikita natin, pinakamataas na halaga Ang mga puwersa ay magiging 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 Ampère ay zero, at ang magnetic field ay hindi kumikilos sa kasalukuyang nagdadala ng conductor sa kasong ito.

Ang direksyon ng puwersa ni Ampère ay tinutukoy gamit ang panuntunan sa kaliwang kamay: Kung ang konduktor na may kasalukuyang ay inilagay sa isang paraan na ang mga linya ng magnetic field ay pumasok sa palad ng kaliwang kamay, at ang direksyon ng kasalukuyang nag-tutugma sa direksyon ng 4 na daliri, kung gayon ang baluktot na hinlalaki ay magpapakita ng direksyon ng puwersa ng Ampere..

Ang pagkilos ng isang magnetic field sa isang loop na may kasalukuyang

Frame na may kasalukuyang sa isang magnetic field

Palaging nakasara ang electric current, 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 baluktot sa anyo ng isang matibay na frame ay inilalagay sa pagitan ng mga pole ng magnet, pagkatapos ay sa paunang sandali tulad ng isang frame ay mai-install parallel sa linya na kumukonekta 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 itatakda sa paraan na ang mga linya ng magnetic field ay tumusok sa eroplano nito.

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

Ang bawat isa sa mga gilid ng frame ay maaaring isaalang-alang nang hiwalay bilang isang kasalukuyang nagdadala ng conductor. Ayon sa batas ni Ampere, kumikilos ang puwersa ni Ampere sa kanila. Ang direksyon nito ay tinutukoy ng panuntunan ng kaliwang kamay.

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.

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

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

F = ako · B a , saan a ay ang haba ng gilid ng frame.

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

M = ako · S · B

Sa ilalim ng impluwensya ng sandaling ito, ang frame ay nagsisimula sa pag-ikot. Sa anumang intermediate na sandali M = ako · S · B · kasalananβ , saan β ay ang anggulo sa pagitan ng magnetic induction vector at ang normal (perpendicular) sa frame plane. Kapag lumiliko, nagbabago ang anggulong 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 i-off mo ang kasalukuyang sa isang pagkakataon na ang frame ay hindi pa umabot sa isang matatag na posisyon, ito ay liliko sa pamamagitan ng inertia at hihinto. Kapag ang kasalukuyang ay naka-on, ito ay magsisimulang iikot muli. Sa pamamagitan ng pag-on at off ng kasalukuyang sa tamang oras, makakamit mo ang tuluy-tuloy na pag-ikot ng frame. Ang prinsipyong ito ay batay sa pagpapatakbo ng pinakasimpleng DC motor.

Upang ang frame ay patuloy na umiikot, kinakailangan na ang kasalukuyang daloy sa bawat kalahating pagliko. Sa makina, ang function na ito ay ginagampanan ng isang device na tinatawag 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 pagliko. Kasama nito, lumiliko din ang kalahating singsing ng kolektor. 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.

Ang mga DC motor ay ginagamit sa traksyon ng mga de-koryenteng biyahe ng mga de-koryenteng tren, tram, diesel na lokomotibo, mga barkong de-motor. Ang isang electric car starter ay isa ring DC motor. Ang mga Micromotor ay nagpapagana ng mga laruan ng mga bata, mga power tool, mga kagamitan sa kompyuter, mga makinang panahi, mga vacuum cleaner, mga drill, atbp.