Μενού
Δωρεάν
Εγγραφή
Σπίτι  /  Σενάρια παραμυθιού/ Μαγνητική επαγωγή. Ορισμός και περιγραφή του φαινομένου. Διάνυσμα μαγνητικής επαγωγής. Γραμμές μαγνητικής επαγωγής - Υπερμάρκετ γνώσης Καθορίστε μια γραμμή επαγωγής μαγνητικού πεδίου

Μαγνητική επαγωγή. Ορισμός και περιγραφή του φαινομένου. Διάνυσμα μαγνητικής επαγωγής. Γραμμές μαγνητικής επαγωγής - Υπερμάρκετ γνώσης Καθορίστε μια γραμμή επαγωγής μαγνητικού πεδίου

Ήδη τον 6ο αι. ΠΡΟ ΧΡΙΣΤΟΥ. Στην Κίνα, ήταν γνωστό ότι ορισμένα μεταλλεύματα έχουν την ικανότητα να έλκονται μεταξύ τους και να προσελκύουν σιδερένια αντικείμενα. Κομμάτια τέτοιων μεταλλευμάτων βρέθηκαν κοντά στην πόλη της Μαγνησίας της Μικράς Ασίας, έτσι έλαβαν το όνομα μαγνήτες.

Πώς αλληλεπιδρούν οι μαγνήτες και τα σιδερένια αντικείμενα; Ας θυμηθούμε γιατί έλκονται τα ηλεκτρισμένα σώματα; Επειδή μια ιδιόμορφη μορφή ύλης σχηματίζεται κοντά σε ένα ηλεκτρικό φορτίο - ένα ηλεκτρικό πεδίο. Υπάρχει παρόμοια μορφή ύλης γύρω από τον μαγνήτη, αλλά έχει διαφορετική φύση προέλευσης (εξάλλου, το μετάλλευμα είναι ηλεκτρικά ουδέτερο), ονομάζεται μαγνητικό πεδίο.

Για τη μελέτη του μαγνητικού πεδίου χρησιμοποιούνται ίσιοι ή πεταλοειδείς μαγνήτες. Ορισμένα σημεία σε έναν μαγνήτη έχουν τη μεγαλύτερη ελκυστική επίδραση, ονομάζονται πόλων(βόρεια και νότια). Οι αντίθετοι μαγνητικοί πόλοι έλκονται, και όπως οι μαγνητικοί πόλοι απωθούνται.

Για τα χαρακτηριστικά ισχύος του μαγνητικού πεδίου, χρησιμοποιήστε διάνυσμα επαγωγής μαγνητικού πεδίου Β. Το μαγνητικό πεδίο αναπαρίσταται γραφικά χρησιμοποιώντας γραμμές δύναμης ( γραμμές μαγνητικής επαγωγής). Οι γραμμές είναι κλειστές, δεν έχουν ούτε αρχή ούτε τέλος. Το μέρος από το οποίο αναδύονται οι μαγνητικές γραμμές είναι ο Βόρειος Πόλος.

Το μαγνητικό πεδίο μπορεί να γίνει «ορατό» χρησιμοποιώντας ρινίσματα σιδήρου.

Μαγνητικό πεδίο αγωγού ρεύματος

Και τώρα για το τι βρήκαμε Χανς Κρίστιαν ΌερστεντΚαι Αντρέ Μαρί Αμπέρτο 1820. Αποδεικνύεται ότι ένα μαγνητικό πεδίο δεν υπάρχει μόνο γύρω από έναν μαγνήτη, αλλά και γύρω από οποιονδήποτε αγωγό που μεταφέρει ρεύμα. Οποιοδήποτε καλώδιο, όπως ένα καλώδιο λαμπτήρα, μέσα από το οποίο ρέει ηλεκτρικό ρεύμα είναι μαγνήτης! Ένα καλώδιο με ρεύμα αλληλεπιδρά με έναν μαγνήτη (δοκιμάστε να κρατήσετε μια πυξίδα κοντά του), δύο καλώδια με ρεύμα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.

Οι γραμμές μαγνητικού πεδίου συνεχούς ρεύματος είναι κύκλοι γύρω από έναν αγωγό.

Διεύθυνση διάνυσμα μαγνητικής επαγωγής

Η κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου σε ένα δεδομένο σημείο μπορεί να οριστεί ως η κατεύθυνση που υποδεικνύεται από τον βόρειο πόλο μιας βελόνας πυξίδας που τοποθετείται σε αυτό το σημείο.

Η κατεύθυνση των γραμμών μαγνητικής επαγωγής εξαρτάται από την κατεύθυνση του ρεύματος στον αγωγό.

Η κατεύθυνση του διανύσματος επαγωγής καθορίζεται σύμφωνα με τον κανόνα τρυπάνιή κανόνας δεξί χέρι.


Διάνυσμα μαγνητικής επαγωγής

Αυτό είναι ένα διανυσματικό μέγεθος που χαρακτηρίζει τη δράση δύναμης του πεδίου.


Επαγωγή του μαγνητικού πεδίου ενός άπειρου ευθύγραμμου αγωγού με ρεύμα σε απόσταση r από αυτόν:


Επαγωγή μαγνητικού πεδίου στο κέντρο ενός λεπτού κυκλικού πηνίου ακτίνας r:


Επαγωγή μαγνητικού πεδίου ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα(ένα πηνίο του οποίου οι στροφές διέρχονται διαδοχικά ρεύμα προς μία κατεύθυνση):

Αρχή υπέρθεσης

Εάν ένα μαγνητικό πεδίο σε ένα δεδομένο σημείο του χώρου δημιουργείται από πολλές πηγές πεδίου, τότε η μαγνητική επαγωγή είναι το διανυσματικό άθροισμα των επαγωγών κάθε πεδίου ξεχωριστά


Η Γη δεν είναι μόνο ένα μεγάλο αρνητικό φορτίο και μια πηγή ηλεκτρικού πεδίου, αλλά ταυτόχρονα το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας είναι παρόμοιο με το πεδίο ενός άμεσου μαγνήτη γιγαντιαίων διαστάσεων.

Ο γεωγραφικός νότος είναι κοντά στον μαγνητικό βορρά και ο γεωγραφικός βορράς είναι κοντά στον μαγνητικό νότο. Εάν τοποθετηθεί μια πυξίδα στο μαγνητικό πεδίο της Γης, τότε το βόρειο βέλος της προσανατολίζεται κατά μήκος των γραμμών μαγνητικής επαγωγής προς την κατεύθυνση του νότιου μαγνητικού πόλου, δηλαδή θα μας δείξει πού βρίσκεται ο γεωγραφικός βορράς.

Τα χαρακτηριστικά στοιχεία του επίγειου μαγνητισμού αλλάζουν πολύ αργά με την πάροδο του χρόνου - κοσμικές αλλαγές. Ωστόσο, κατά καιρούς συμβαίνουν μαγνητικές καταιγίδες, όταν το μαγνητικό πεδίο της Γης παραμορφώνεται πολύ για αρκετές ώρες και στη συνέχεια επανέρχεται σταδιακά στις προηγούμενες τιμές του. Μια τέτοια δραστική αλλαγή επηρεάζει την ευημερία των ανθρώπων.

Το μαγνητικό πεδίο της Γης είναι μια «ασπίδα» που προστατεύει τον πλανήτη μας από τα σωματίδια που διεισδύουν από το διάστημα («ηλιακός άνεμος»). Κοντά στους μαγνητικούς πόλους, οι ροές σωματιδίων έρχονται πολύ πιο κοντά στην επιφάνεια της Γης. Κατά τη διάρκεια ισχυρών ηλιακών εκλάμψεων, η μαγνητόσφαιρα παραμορφώνεται και αυτά τα σωματίδια μπορούν να μετακινηθούν στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, όπου συγκρούονται με μόρια αερίου, σχηματίζοντας σέλας.


Τα σωματίδια διοξειδίου του σιδήρου στο μαγνητικό φιλμ μαγνητίζονται σε μεγάλο βαθμό κατά τη διαδικασία εγγραφής.

Τα τρένα μαγνητικής αιώρησης γλιστρούν πάνω από επιφάνειες χωρίς καμία απολύτως τριβή. Το τρένο είναι ικανό να φτάσει ταχύτητες έως και 650 km/h.


Το έργο του εγκεφάλου, ο παλμός της καρδιάς συνοδεύεται από ηλεκτρικούς παλμούς. Σε αυτή την περίπτωση, εμφανίζεται ένα ασθενές μαγνητικό πεδίο στα όργανα.

Το μαγνητικό πεδίο είναι ένα συστατικό του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου που εμφανίζεται παρουσία ενός χρονικά μεταβαλλόμενου ηλεκτρικού πεδίου. Επιπλέον, ένα μαγνητικό πεδίο μπορεί να δημιουργηθεί από ένα ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων, ή από τις μαγνητικές ροπές ηλεκτρονίων στα άτομα (μόνιμοι μαγνήτες).

Μαγνητική επαγωγή-διανυσματική ποσότητα, η οποία είναι η χαρακτηριστική δύναμη του μαγνητικού πεδίου σε ένα δεδομένο σημείο του χώρου. Δείχνει τη δύναμη με την οποία το μαγνητικό πεδίο δρα σε ένα φορτίο που κινείται με ταχύτητα.

Γραμμές μαγνητικής επαγωγής(γραμμές μαγνητικού πεδίου) είναι γραμμές που σχεδιάζονται σε ένα μαγνητικό πεδίο έτσι ώστε σε κάθε σημείο του πεδίου η εφαπτομένη στη γραμμή μαγνητικής επαγωγής να συμπίπτει με την κατεύθυνση του διανύσματος ΣΕσε αυτό το σημείο του χωραφιού.

Οι γραμμές μαγνητικής επαγωγής παρατηρούνται πιο εύκολα χρησιμοποιώντας μικρές

Ρινήματα σιδήρου σε σχήμα βελόνας, που μαγνητίζονται στο υπό μελέτη πεδίο και συμπεριφέρονται σαν μικρές μαγνητικές βελόνες (μια ελεύθερη μαγνητική βελόνα περιστρέφεται σε μαγνητικό πεδίο έτσι ώστε ο άξονας της βελόνας, που συνδέει τον νότιο πόλο της με τον βορρά, να συμπίπτει με την κατεύθυνση ΣΕ).

Εμφανίζεται ο τύπος των γραμμών μαγνητικής επαγωγής των απλούστερων μαγνητικών πεδίων

στο Σχ. Από το Σχ. σι- σολφαίνεται ότι αυτές οι γραμμές περικλείουν έναν αγωγό που μεταφέρει ρεύμα που δημιουργεί ένα πεδίο. Κοντά στον αγωγό βρίσκονται σε επίπεδα κάθετα στον αγωγό.

Ν
Η κατεύθυνση των γραμμών επαγωγής καθορίζεται από κανόνας του gimlet: εάν βιδώσετε ένα αυλάκι προς την κατεύθυνση του διανύσματος πυκνότητας ρεύματος σε έναν αγωγό, τότε η κατεύθυνση κίνησης της λαβής του ελατηρίου θα υποδεικνύει την κατεύθυνση των γραμμών μαγνητικής επαγωγής.

Γραμμές μαγνητικού πεδίου

Το ρεύμα δεν μπορεί να σπάσει σε κανένα σημείο, δηλαδή ούτε αρχή ούτε τέλος: είτε είναι κλειστά (Εικ. β, γ, δ),ή τυλίγονται ατελείωτα γύρω από μια συγκεκριμένη επιφάνεια, γεμίζοντας την πυκνά παντού, αλλά ποτέ δεν επιστρέφουν δεύτερη φορά σε κανένα σημείο της επιφάνειας.

Το θεώρημα του Gauss για τη μαγνητική επαγωγή

Η ροή του διανύσματος μαγνητικής επαγωγής μέσω οποιασδήποτε κλειστής επιφάνειας είναι μηδέν:

Αυτό ισοδυναμεί με το γεγονός ότι στη φύση δεν υπάρχουν «μαγνητικά φορτία» (μονόπολα) που θα δημιουργούσαν μαγνητικό πεδίο, όπως τα ηλεκτρικά φορτία δημιουργούν ένα ηλεκτρικό πεδίο. Με άλλα λόγια, το θεώρημα του Gauss για τη μαγνητική επαγωγή δείχνει ότι το μαγνητικό πεδίο είναι δίνη.

2 Νόμος Bio-Savart–Laplace

Αφήστε ένα συνεχές ρεύμα να ρέει κατά μήκος ενός περιγράμματος γ που βρίσκεται στο κενό - το σημείο στο οποίο αναζητείται το πεδίο, τότε η επαγωγή του μαγνητικού πεδίου σε αυτό το σημείο εκφράζεται από το ολοκλήρωμα (στο σύστημα SI)

Η διεύθυνση είναι κάθετη, δηλαδή κάθετη στο επίπεδο στο οποίο βρίσκονται και συμπίπτει με την εφαπτομένη στη γραμμή μαγνητικής επαγωγής. Αυτή η κατεύθυνση μπορεί να βρεθεί από τον κανόνα για την εύρεση γραμμών μαγνητικής επαγωγής (κανόνας δεξιού κοχλία): η φορά περιστροφής της κεφαλής της βίδας δίνει την κατεύθυνση εάν η μεταφορική κίνηση του στελέχους αντιστοιχεί στην κατεύθυνση του ρεύματος στο στοιχείο. Το μέτρο του διανύσματος προσδιορίζεται από την έκφραση (στο σύστημα SI)

Το διανυσματικό δυναμικό δίνεται από το ολοκλήρωμα (στο σύστημα SI)

Ο νόμος Biot-Savart-Laplace μπορεί να ληφθεί από τις εξισώσεις του Maxwell για ένα ακίνητο πεδίο. Σε αυτήν την περίπτωση, οι παράγωγοι χρόνου είναι ίσες με 0, επομένως οι εξισώσεις για το πεδίο στο κενό έχουν τη μορφή (στο σύστημα SGS)

πού είναι η πυκνότητα ρεύματος στο διάστημα. Σε αυτή την περίπτωση, τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία αποδεικνύονται ανεξάρτητα. Ας χρησιμοποιήσουμε το διανυσματικό δυναμικό για το μαγνητικό πεδίο (στο σύστημα SGS):

Η αμετάβλητη μετρητή των εξισώσεων μας επιτρέπει να επιβάλουμε μια επιπλέον συνθήκη στο διανυσματικό δυναμικό:

Επεκτείνοντας τον διπλό ρότορα χρησιμοποιώντας τον τύπο ανάλυσης διανυσμάτων, λαμβάνουμε μια εξίσωση τύπου Poisson για το διανυσματικό δυναμικό:

Η συγκεκριμένη λύση του δίνεται από ένα ολοκλήρωμα παρόμοιο με το δυναμικό του Νεύτωνα:

Στη συνέχεια το μαγνητικό πεδίο προσδιορίζεται από το ολοκλήρωμα (στο σύστημα SGS)

παρόμοια σε μορφή με τον νόμο Biot-Savart-Laplace. Αυτή η αντιστοιχία μπορεί να γίνει ακριβής εάν χρησιμοποιήσουμε γενικευμένες συναρτήσεις και γράψουμε την πυκνότητα του χωρικού ρεύματος που αντιστοιχεί σε ένα πηνίο με ρεύμα στον κενό χώρο Μετακίνηση από την ολοκλήρωση σε ολόκληρο τον χώρο σε ένα επαναλαμβανόμενο ολοκλήρωμα κατά μήκος του πηνίου και κατά μήκος των επιπέδων που είναι ορθογώνια σε αυτό. υπόψη ότι

λαμβάνουμε τον νόμο Biot - Savart - Laplace για το πεδίο ενός πηνίου με ρεύμα.

Για την οπτική απεικόνιση του μαγνητικού πεδίου, χρησιμοποιούνται γραμμές μαγνητικής επαγωγής. Γραμμή μαγνητικής επαγωγής καλούν μια γραμμή σε κάθε σημείο της οποίας η επαγωγή του μαγνητικού πεδίου (διάνυσμα) κατευθύνεται εφαπτομενικά στην καμπύλη. Η κατεύθυνση αυτών των γραμμών συμπίπτει με την κατεύθυνση του πεδίου. Συμφωνήθηκε ότι οι γραμμές μαγνητικής επαγωγής θα πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε ο αριθμός αυτών των γραμμών ανά μονάδα επιφάνειας της τοποθεσίας κάθετα σε αυτές να είναι ίσος με τη μονάδα επαγωγής σε μια δεδομένη περιοχή πεδίου. Τότε το μαγνητικό πεδίο κρίνεται από την πυκνότητα των γραμμών μαγνητικής επαγωγής. Όπου οι γραμμές είναι πυκνότερες, ο συντελεστής επαγωγής του μαγνητικού πεδίου είναι μεγαλύτερος. Οι γραμμές μαγνητικής επαγωγής είναι πάντα κλειστέςΔιαφορετικός γραμμές έντασης ηλεκτροστατικού πεδίου, τα οποία είναι ανοιχτά (έναρξη και λήξη με χρεώσεις). Η κατεύθυνση των γραμμών μαγνητικής επαγωγής βρίσκεται σύμφωνα με τον κανόνα της δεξιάς βίδας: εάν η μεταφορική κίνηση της βίδας συμπίπτει με την κατεύθυνση του ρεύματος, τότε η περιστροφή της συμβαίνει προς την κατεύθυνση των γραμμών μαγνητικής επαγωγής.Για παράδειγμα, ας δώσουμε μια εικόνα των γραμμών μαγνητικής επαγωγής ενός συνεχούς ρεύματος που ρέει κάθετα στο επίπεδο του σχεδίου από εμάς πέρα ​​από το σχέδιο (Εικ. 2).

Εγώ
ένα
Ä
Ρύζι. 3

Ας βρούμε την κυκλοφορία της επαγωγής του μαγνητικού πεδίου γύρω από έναν κύκλο αυθαίρετης ακτίνας ένα, που συμπίπτει με τη γραμμή μαγνητικής επαγωγής. Το πεδίο δημιουργείται από ρεύμα και δύναμη Εγώ, που ρέει κατά μήκος ενός άπειρου μήκους αγωγού που βρίσκεται κάθετα στο επίπεδο του σχεδίου (Εικ. 3). Η επαγωγή του μαγνητικού πεδίου κατευθύνεται εφαπτομενικά στη γραμμή μαγνητικής επαγωγής. Ας μετασχηματίσουμε την έκφραση, αφού a = 0 και cosa = 1. Η επαγωγή του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από ένα ρεύμα που διαρρέει έναν άπειρο μακρύ αγωγό υπολογίζεται από τον τύπο: Β= m0m ΕΓΩ/(2σελ ένα), Οτι Η κυκλοφορία του διανύσματος κατά μήκος αυτού του περιγράμματος βρίσκεται χρησιμοποιώντας τον τύπο (3):    , επειδή - περιφέρεια. Ετσι, Μπορεί να αποδειχθεί ότι αυτή η σχέση ισχύει για ένα περίγραμμα αυθαίρετου σχήματος που περιβάλλει έναν αγωγό που μεταφέρει ρεύμα. Αν ένα μαγνητικό πεδίο δημιουργείται από ένα σύστημα ρευμάτων Εγώ 1, Εγώ 2, ... , Εγώ n, τότε η κυκλοφορία της επαγωγής του μαγνητικού πεδίου κατά μήκος ενός κλειστού βρόχου που περικλείει αυτά τα ρεύματα είναι ίση με

(4)

Η σχέση (4) είναι ο νόμος του συνολικού ρεύματος: Η κυκλοφορία της επαγωγής του μαγνητικού πεδίου κατά μήκος ενός αυθαίρετου κλειστού κυκλώματος είναι ίση με το γινόμενο της μαγνητικής σταθεράς, της μαγνητικής διαπερατότητας και του αλγεβρικού αθροίσματος των ρευμάτων που καλύπτονται από αυτό το κύκλωμα.



Η ισχύς ρεύματος μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας την πυκνότητα ρεύματος ι: Οπου μικρό- περιοχή διατομής του αγωγού. Τότε ο συνολικός ισχύων νόμος γράφεται ως

(5)

ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΡΟΗ.

Κατ' αναλογία με τη ροή έντασης ηλεκτρικού πεδίου, εισάγεται μια ροή επαγωγής μαγνητικού πεδίου ή μαγνητική ροή. Μαγνητική ροή μέσω κάποιας επιφάνειας καλούμε τον αριθμό των γραμμών μαγνητικής επαγωγής που το διαπερνούν. Αφήστε να υπάρχει μια επιφάνεια με εμβαδόν του μικρό. Για να βρούμε τη μαγνητική ροή μέσω αυτής, διαιρούμε νοερά την επιφάνεια σε στοιχειώδεις περιοχές της περιοχής dS, τα οποία μπορούν να θεωρηθούν επίπεδα, και το πεδίο μέσα σε αυτά είναι ομοιόμορφο (Εικ. 4). Στη συνέχεια η στοιχειώδης μαγνητική ροή Μέσω αυτής της επιφάνειας ισούται με: σι = B dS cos  = Β n dS, Οπου σι- μονάδα επαγωγής μαγνητικού πεδίου στη θέση της θέσης,  - γωνία μεταξύ του διανύσματος και της κανονικής προς τη θέση, σι n = Β cos  είναι η προβολή της επαγωγής του μαγνητικού πεδίου στην κανονική κατεύθυνση. Μαγνητική ροή φάΤο B σε ολόκληρη την επιφάνεια είναι ίσο με το άθροισμα αυτών των ροών Β, δηλ.

ένα
μικρό
dS
Ρύζι. 4

(6)

αφού το άθροισμα των απειροελάχιστων μεγεθών είναι ολοκλήρωση.

Σε μονάδες SI, η μαγνητική ροή μετριέται σε webers (Wb). 1 Wb = 1 T·1 m 2.

ΘΕΩΡΗΜΑ ΓΚΑΟΥΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

Στην ηλεκτροδυναμική αποδεικνύεται το ακόλουθο θεώρημα: Η μαγνητική ροή που διαπερνά μια αυθαίρετη κλειστή επιφάνεια είναι μηδέν , δηλ.

Αυτή η αναλογία ονομάζεται Θεώρημα Gauss για μαγνητικό πεδίο. Αυτό το θεώρημα είναι συνέπεια του γεγονότος ότι στη φύση δεν υπάρχουν «μαγνητικά φορτία» (σε αντίθεση με τα ηλεκτρικά φορτία) και οι γραμμές μαγνητικής επαγωγής είναι πάντα κλειστές (σε αντίθεση με τις γραμμές έντασης ηλεκτροστατικού πεδίου, που ξεκινούν και τελειώνουν με ηλεκτρικά φορτία).

ΕΡΓΑΣΙΑ ΓΙΑ ΚΙΝΗΣΗ ΑΓΩΓΟΥ ΜΕ ΡΕΥΜΑ ΣΕ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

+
dx
Ä
μι
μεγάλο
ντο
ρε
Εγώ
Ä
Ä
Ä
Ρύζι. 5

Είναι γνωστό ότι μια δύναμη Ampere δρα σε έναν αγωγό που μεταφέρει ρεύμα σε ένα μαγνητικό πεδίο. Εάν ο αγωγός κινείται, τότε κατά την κίνησή του αυτή η δύναμη λειτουργεί. Ας το ορίσουμε για μια ειδική περίπτωση. Ας εξετάσουμε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, ένα από τα τμήματα DCπου μπορεί να γλιστρήσει (χωρίς τριβή) κατά μήκος των επαφών. Σε αυτή την περίπτωση, η αλυσίδα σχηματίζει ένα επίπεδο περίγραμμα. Αυτό το κύκλωμα βρίσκεται σε ένα ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο με επαγωγή κάθετη στο επίπεδο του κυκλώματος, κατευθυνόμενη προς εμάς (Εικ. 5). Προς τον ιστότοπο DCΗ δύναμη του αμπέρ δρα

F = BIl sina =BIl, (8)

Οπου μεγάλο- μήκος του τμήματος, Εγώ- την ισχύ του ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό. - η γωνία μεταξύ των κατευθύνσεων του ρεύματος και του μαγνητικού πεδίου. (Σε αυτή την περίπτωση= 90° και αμαρτία  = 1). Βρίσκουμε την κατεύθυνση της δύναμης χρησιμοποιώντας τον κανόνα του αριστερού χεριού. Όταν μετακινείτε μια περιοχή DCσε μια στοιχειώδη απόσταση dxγίνεται στοιχειώδης δουλειά dA, ίσος dA = F dx. Λαμβάνοντας υπόψη το (8), παίρνουμε:

dA = BIl dx = IB dS = I dΦΒ, (9)

επειδή η dS = l dx- η περιοχή που περιγράφεται από τον αγωγό κατά την κίνησή του, σι =B·dS- μαγνητική ροή μέσω αυτής της περιοχής ή αλλαγή μαγνητικής ροής μέσω της περιοχής ενός επίπεδου κλειστού βρόχου. Η έκφραση (9) ισχύει επίσης για ένα μη ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο. Ετσι, η εργασία που γίνεται για τη μετακίνηση ενός κλειστού βρόχου με σταθερό ρεύμα σε ένα μαγνητικό πεδίο είναι ίση με το γινόμενο της ισχύος του ρεύματος και της αλλαγής της μαγνητικής ροής μέσω της περιοχής αυτού του βρόχου.

ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΕΠΑΓΩΓΗΣ

Το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής είναι το εξής: με οποιαδήποτε αλλαγή στη μαγνητική ροή που διαπερνά την περιοχή που καλύπτεται από το αγώγιμο κύκλωμα, δημιουργείται μια ηλεκτροκινητική δύναμη σε αυτό. Την φωνάζουν e.m.f. επαγωγή . Εάν το κύκλωμα είναι κλειστό, τότε υπό την επίδραση του emf. εμφανίζεται ένα ηλεκτρικό ρεύμα, που ονομάζεται επαγωγή .

Ας εξετάσουμε ένα από τα πειράματα που διεξήγαγε ο Faraday για την ανίχνευση του επαγόμενου ρεύματος, άρα και του emf. επαγωγή. Εάν ένας μαγνήτης ωθηθεί ή τραβηχτεί σε μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα συνδεδεμένη με μια πολύ ευαίσθητη ηλεκτρική συσκευή μέτρησης (γαλβανόμετρο) (Εικ. 6), τότε καθώς ο μαγνήτης κινείται, παρατηρείται μια παραμόρφωση της βελόνας του γαλβανόμετρου, υποδεικνύοντας την εμφάνιση επαγόμενου ρεύματος. Το ίδιο παρατηρείται όταν η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα κινείται σε σχέση με τον μαγνήτη. Εάν ο μαγνήτης και η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα είναι ακίνητα μεταξύ τους, τότε δεν εμφανίζεται επαγόμενο ρεύμα. Έτσι, με την αμοιβαία κίνηση αυτών των σωμάτων, συμβαίνει μια αλλαγή στη μαγνητική ροή που δημιουργείται από το μαγνητικό πεδίο του μαγνήτη μέσω των στροφών της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, η οποία οδηγεί στην εμφάνιση ενός επαγόμενου ρεύματος που προκαλείται από το αναδυόμενο emf. επαγωγή.

μικρό
σολ
Ν
Ρύζι. 6

Ο ΚΑΝΟΝΑΣ ΤΟΥ ΛΕΝΤΣ

Καθορίζεται η κατεύθυνση του ρεύματος επαγωγής Ο κανόνας του Lenz :Το επαγόμενο ρεύμα έχει πάντα μια κατεύθυνση τέτοια ώστε το μαγνητικό πεδίο που δημιουργεί να εμποδίζει την αλλαγή της μαγνητικής ροής που προκαλεί αυτό το ρεύμα. Από αυτό προκύπτει ότι καθώς αυξάνεται η μαγνητική ροή, το προκύπτον επαγόμενο ρεύμα θα έχει μια κατεύθυνση τέτοια ώστε το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από αυτό να κατευθύνεται ενάντια στο εξωτερικό πεδίο, εξουδετερώνοντας την αύξηση της μαγνητικής ροής. Η μείωση της μαγνητικής ροής, αντίθετα, οδηγεί στην εμφάνιση ενός επαγωγικού ρεύματος, το οποίο δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που συμπίπτει στην κατεύθυνση με το εξωτερικό πεδίο.

Για την οπτική απεικόνιση του μαγνητικού πεδίου, χρησιμοποιούνται γραμμές μαγνητικής επαγωγής. Γραμμή μαγνητικής επαγωγής καλούν μια γραμμή σε κάθε σημείο της οποίας η επαγωγή του μαγνητικού πεδίου (διάνυσμα) κατευθύνεται εφαπτομενικά στην καμπύλη. Η κατεύθυνση αυτών των γραμμών συμπίπτει με την κατεύθυνση του πεδίου. Συμφωνήθηκε ότι οι γραμμές μαγνητικής επαγωγής θα πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε ο αριθμός αυτών των γραμμών ανά μονάδα επιφάνειας της τοποθεσίας κάθετα σε αυτές να είναι ίσος με τη μονάδα επαγωγής σε μια δεδομένη περιοχή πεδίου. Τότε το μαγνητικό πεδίο κρίνεται από την πυκνότητα των γραμμών μαγνητικής επαγωγής. Όπου οι γραμμές είναι πυκνότερες, ο συντελεστής επαγωγής του μαγνητικού πεδίου είναι μεγαλύτερος. Οι γραμμές μαγνητικής επαγωγής είναι πάντα κλειστέςΔιαφορετικός γραμμές έντασης ηλεκτροστατικού πεδίου, τα οποία είναι ανοιχτά (έναρξη και λήξη με χρεώσεις). Η κατεύθυνση των γραμμών μαγνητικής επαγωγής βρίσκεται σύμφωνα με τον κανόνα της δεξιάς βίδας: εάν η μεταφορική κίνηση της βίδας συμπίπτει με την κατεύθυνση του ρεύματος, τότε η περιστροφή της συμβαίνει προς την κατεύθυνση των γραμμών μαγνητικής επαγωγής.Για παράδειγμα, ας δώσουμε μια εικόνα των γραμμών μαγνητικής επαγωγής ενός συνεχούς ρεύματος που ρέει κάθετα στο επίπεδο του σχεδίου από εμάς πέρα ​​από το σχέδιο (Εικ. 2).

Εγώ
ένα
Ä
Ρύζι. 3

Ας βρούμε την κυκλοφορία της επαγωγής του μαγνητικού πεδίου γύρω από έναν κύκλο αυθαίρετης ακτίνας ένα, που συμπίπτει με τη γραμμή μαγνητικής επαγωγής. Το πεδίο δημιουργείται από ρεύμα και δύναμη Εγώ, που ρέει κατά μήκος ενός άπειρου μήκους αγωγού που βρίσκεται κάθετα στο επίπεδο του σχεδίου (Εικ. 3). Η επαγωγή του μαγνητικού πεδίου κατευθύνεται εφαπτομενικά στη γραμμή μαγνητικής επαγωγής. Ας μετασχηματίσουμε την έκφραση, αφού a = 0 και cosa = 1. Η επαγωγή του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από ένα ρεύμα που διαρρέει έναν άπειρο μακρύ αγωγό υπολογίζεται από τον τύπο: Β= m0m ΕΓΩ/(2σελ ένα), Οτι Η κυκλοφορία του διανύσματος κατά μήκος αυτού του περιγράμματος βρίσκεται χρησιμοποιώντας τον τύπο (3): m 0 m Εγώ, επειδή - περιφέρεια. Ετσι, Μπορεί να αποδειχθεί ότι αυτή η σχέση ισχύει για ένα περίγραμμα αυθαίρετου σχήματος που περιβάλλει έναν αγωγό που μεταφέρει ρεύμα. Αν ένα μαγνητικό πεδίο δημιουργείται από ένα σύστημα ρευμάτων Εγώ 1, Εγώ 2, ... , Εγώ n, τότε η κυκλοφορία της επαγωγής του μαγνητικού πεδίου κατά μήκος ενός κλειστού βρόχου που περικλείει αυτά τα ρεύματα είναι ίση με

(4)

Η σχέση (4) είναι ο νόμος του συνολικού ρεύματος: Η κυκλοφορία της επαγωγής του μαγνητικού πεδίου κατά μήκος ενός αυθαίρετου κλειστού κυκλώματος είναι ίση με το γινόμενο της μαγνητικής σταθεράς, της μαγνητικής διαπερατότητας και του αλγεβρικού αθροίσματος των ρευμάτων που καλύπτονται από αυτό το κύκλωμα.

Η ισχύς ρεύματος μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας την πυκνότητα ρεύματος ι: Οπου μικρό- περιοχή διατομής του αγωγού. Τότε ο συνολικός ισχύων νόμος γράφεται ως

(5)

ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΡΟΗ.

Κατ' αναλογία με τη ροή έντασης ηλεκτρικού πεδίου, εισάγεται μια ροή επαγωγής μαγνητικού πεδίου ή μαγνητική ροή. Μαγνητική ροή μέσω κάποιας επιφάνειας καλούμε τον αριθμό των γραμμών μαγνητικής επαγωγής που το διαπερνούν. Αφήστε να υπάρχει μια επιφάνεια με εμβαδόν του μικρό. Για να βρούμε τη μαγνητική ροή μέσω αυτής, διαιρούμε νοερά την επιφάνεια σε στοιχειώδεις περιοχές της περιοχής dS, τα οποία μπορούν να θεωρηθούν επίπεδα, και το πεδίο μέσα σε αυτά είναι ομοιόμορφο (Εικ. 4). Στη συνέχεια η στοιχειώδης μαγνητική ροή Μέσω αυτής της επιφάνειας ισούται με: σι = B dS cos α = Β n dS, Οπου σιείναι η μονάδα επαγωγής μαγνητικού πεδίου στη θέση της τοποθεσίας, a είναι η γωνία μεταξύ του διανύσματος και της κανονικής προς τη θέση, σι n = Β cos a είναι η προβολή της επαγωγής του μαγνητικού πεδίου στην κανονική κατεύθυνση. Μαγνητική ροή φάΤο B σε ολόκληρη την επιφάνεια είναι ίσο με το άθροισμα αυτών των ροών Β, δηλ.

ένα
μικρό
dS
Ρύζι. 4

(6)

αφού το άθροισμα των απειροελάχιστων μεγεθών είναι ολοκλήρωση.

Σε μονάδες SI, η μαγνητική ροή μετριέται σε webers (Wb). 1 Wb = 1 T·1 m 2.

ΘΕΩΡΗΜΑ ΓΚΑΟΥΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

Στην ηλεκτροδυναμική αποδεικνύεται το ακόλουθο θεώρημα: Η μαγνητική ροή που διαπερνά μια αυθαίρετη κλειστή επιφάνεια είναι μηδέν , δηλ.

Αυτή η αναλογία ονομάζεται Θεώρημα Gauss για μαγνητικό πεδίο. Αυτό το θεώρημα είναι συνέπεια του γεγονότος ότι στη φύση δεν υπάρχουν «μαγνητικά φορτία» (σε αντίθεση με τα ηλεκτρικά φορτία) και οι γραμμές μαγνητικής επαγωγής είναι πάντα κλειστές (σε αντίθεση με τις γραμμές έντασης ηλεκτροστατικού πεδίου, που ξεκινούν και τελειώνουν με ηλεκτρικά φορτία).

ΕΡΓΑΣΙΑ ΓΙΑ ΚΙΝΗΣΗ ΑΓΩΓΟΥ ΜΕ ΡΕΥΜΑ ΣΕ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

+
dx
Ä
μι
μεγάλο
ντο
ρε
Εγώ
Ä
Ä
Ä
Ρύζι. 5

Είναι γνωστό ότι μια δύναμη Ampere δρα σε έναν αγωγό που μεταφέρει ρεύμα σε ένα μαγνητικό πεδίο. Εάν ο αγωγός κινείται, τότε κατά την κίνησή του αυτή η δύναμη λειτουργεί. Ας το ορίσουμε για μια ειδική περίπτωση. Ας εξετάσουμε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, ένα από τα τμήματα DCπου μπορεί να γλιστρήσει (χωρίς τριβή) κατά μήκος των επαφών. Σε αυτή την περίπτωση, η αλυσίδα σχηματίζει ένα επίπεδο περίγραμμα. Αυτό το κύκλωμα βρίσκεται σε ένα ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο με επαγωγή κάθετη στο επίπεδο του κυκλώματος, κατευθυνόμενη προς εμάς (Εικ. 5). Προς τον ιστότοπο DCΗ δύναμη του αμπέρ δρα

F = BIl sina =BIl, (8)

Οπου μεγάλο- μήκος του τμήματος, Εγώ- η ισχύς του ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό. - η γωνία μεταξύ των κατευθύνσεων του ρεύματος και του μαγνητικού πεδίου. (Σε αυτή την περίπτωση, a = 90° και sin a = 1). Βρίσκουμε την κατεύθυνση της δύναμης χρησιμοποιώντας τον κανόνα του αριστερού χεριού. Όταν μετακινείτε μια περιοχή DCσε μια στοιχειώδη απόσταση dxγίνεται στοιχειώδης δουλειά dA, ίσος dA = F dx. Λαμβάνοντας υπόψη το (8), παίρνουμε:

dA = BIl dx = IB dS = I dΦΒ, (9)

επειδή η dS = l dx- η περιοχή που περιγράφεται από τον αγωγό κατά την κίνησή του, σι =B·dS- μαγνητική ροή μέσω αυτής της περιοχής ή αλλαγή μαγνητικής ροής μέσω της περιοχής ενός επίπεδου κλειστού βρόχου. Η έκφραση (9) ισχύει επίσης για ένα μη ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο. Ετσι, η εργασία που γίνεται για τη μετακίνηση ενός κλειστού βρόχου με σταθερό ρεύμα σε ένα μαγνητικό πεδίο είναι ίση με το γινόμενο της ισχύος του ρεύματος και της αλλαγής της μαγνητικής ροής μέσω της περιοχής αυτού του βρόχου.

ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΕΠΑΓΩΓΗΣ

Το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής είναι το εξής: με οποιαδήποτε αλλαγή στη μαγνητική ροή που διαπερνά την περιοχή που καλύπτεται από το αγώγιμο κύκλωμα, δημιουργείται μια ηλεκτροκινητική δύναμη σε αυτό. Την φωνάζουν e.m.f. επαγωγή . Εάν το κύκλωμα είναι κλειστό, τότε υπό την επίδραση του emf. εμφανίζεται ένα ηλεκτρικό ρεύμα, που ονομάζεται επαγωγή .

Ας εξετάσουμε ένα από τα πειράματα που διεξήγαγε ο Faraday για την ανίχνευση του επαγόμενου ρεύματος, άρα και του emf. επαγωγή. Εάν ένας μαγνήτης ωθηθεί ή τραβηχτεί σε μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα συνδεδεμένη με μια πολύ ευαίσθητη ηλεκτρική συσκευή μέτρησης (γαλβανόμετρο) (Εικ. 6), τότε καθώς ο μαγνήτης κινείται, παρατηρείται μια παραμόρφωση της βελόνας του γαλβανόμετρου, υποδεικνύοντας την εμφάνιση επαγόμενου ρεύματος. Το ίδιο παρατηρείται όταν η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα κινείται σε σχέση με τον μαγνήτη. Εάν ο μαγνήτης και η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα είναι ακίνητα μεταξύ τους, τότε δεν εμφανίζεται επαγόμενο ρεύμα. Έτσι, με την αμοιβαία κίνηση αυτών των σωμάτων, συμβαίνει μια αλλαγή στη μαγνητική ροή που δημιουργείται από το μαγνητικό πεδίο του μαγνήτη μέσω των στροφών της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, η οποία οδηγεί στην εμφάνιση ενός επαγόμενου ρεύματος που προκαλείται από το αναδυόμενο emf. επαγωγή.

μικρό
σολ
Ν
Ρύζι. 6

Ο ΚΑΝΟΝΑΣ ΤΟΥ ΛΕΝΤΣ

Καθορίζεται η κατεύθυνση του ρεύματος επαγωγής Ο κανόνας του Lenz :Το επαγόμενο ρεύμα έχει πάντα μια κατεύθυνση τέτοια ώστε το μαγνητικό πεδίο που δημιουργεί να εμποδίζει την αλλαγή της μαγνητικής ροής που προκαλεί αυτό το ρεύμα. Από αυτό προκύπτει ότι καθώς αυξάνεται η μαγνητική ροή, το προκύπτον επαγόμενο ρεύμα θα έχει μια κατεύθυνση τέτοια ώστε το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από αυτό να κατευθύνεται ενάντια στο εξωτερικό πεδίο, εξουδετερώνοντας την αύξηση της μαγνητικής ροής. Η μείωση της μαγνητικής ροής, αντίθετα, οδηγεί στην εμφάνιση ενός επαγωγικού ρεύματος, το οποίο δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που συμπίπτει στην κατεύθυνση με το εξωτερικό πεδίο.

I i
Ρύζι. 7

Έστω, για παράδειγμα, σε ένα ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο υπάρχει ένα τετράγωνο πλαίσιο κατασκευασμένο από μέταλλο και το οποίο διαπερνά ένα μαγνητικό πεδίο (Εικ. 7). Ας υποθέσουμε ότι το μαγνητικό πεδίο αυξάνεται. Αυτό οδηγεί σε αύξηση της μαγνητικής ροής μέσω της περιοχής του πλαισίου. Σύμφωνα με τον κανόνα του Lenz, το μαγνητικό πεδίο του επαγόμενου ρεύματος που προκύπτει θα κατευθύνεται ενάντια στο εξωτερικό πεδίο, δηλ. το διάνυσμα αυτού του πεδίου είναι αντίθετο από το διάνυσμα. Εφαρμόζοντας τον κανόνα της δεξιάς βίδας (αν η βίδα περιστρέφεται έτσι ώστε η μεταφορική της κίνηση να συμπίπτει με την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου, τότε η περιστροφική της κίνηση δίνει την κατεύθυνση του ρεύματος), βρίσκουμε την κατεύθυνση του ρεύματος επαγωγής II.

ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΕΠΟΓΗΣΗΣ.

Ο νόμος της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, που καθορίζει το αναδυόμενο emf, ανακαλύφθηκε πειραματικά από τον Faraday. Ωστόσο, μπορεί να ληφθεί με βάση το νόμο της διατήρησης της ενέργειας.

Ας επιστρέψουμε στο ηλεκτρικό κύκλωμα που φαίνεται στο Σχ. 5 τοποθετείται σε μαγνητικό πεδίο. Ας βρούμε τη δουλειά που έχει κάνει μια τρέχουσα πηγή με το emf. μισε μια στοιχειώδη χρονική περίοδο dt, όταν τα φορτία κινούνται κατά μήκος του κυκλώματος. Από τον ορισμό του εμφ. Δουλειά dAδυνάμεις τρίτων ισούται με: dAκατάστημα = συν, Οπου dq- την ποσότητα φορτίου που ρέει μέσα από το κύκλωμα κατά τη διάρκεια του χρόνου dt. Αλλά dq = Idt, Οπου Εγώ- ισχύς ρεύματος στο κύκλωμα. Επειτα

dAκατάστημα = e·I·dt. (10)

Το έργο της πηγής ρεύματος δαπανάται για την απελευθέρωση ορισμένης ποσότητας θερμότητας dQκαι να δουλέψεις dAμε κίνηση του αγωγού DCσε μαγνητικό πεδίο. Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, η ισότητα πρέπει να ικανοποιείται

dAκατάστημα = dQ + dA.(11)

Από τον νόμο Joule-Lenz γράφουμε:

dQ = I 2R dt, (12)

Οπου Rείναι η συνολική αντίσταση ενός δεδομένου κυκλώματος και από την έκφραση (9)

dA = I dФΒ, (13)

Οπου B είναι η αλλαγή της μαγνητικής ροής μέσω της περιοχής ενός κλειστού βρόχου όταν ο αγωγός κινείται. Αντικατάσταση των εκφράσεων (10), (12) και (13) στον τύπο (12), μετά από αναγωγή κατά Εγώ, παίρνουμε μι· dt = IR dt + dΦΒ. Διαιρώντας και τις δύο πλευρές αυτής της ισότητας με dt, βρίσκουμε: Εγώ = (e –Από αυτή την έκφραση προκύπτει ότι στο κύκλωμα, εκτός από το εμφ. μι, ενεργεί κάποια άλλη ηλεκτροκινητική δύναμη ei, ίσος

(14)

και προκαλείται από μια αλλαγή στη μαγνητική ροή που διεισδύει στην περιοχή του κυκλώματος. Αυτή η ε.μ.φ. και είναι το εμφ. ηλεκτρομαγνητική επαγωγή ή emf για συντομία. επαγωγή. Η σχέση (14) είναι νόμος της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, το οποίο έχει διατυπωθεί: e.m.f. η επαγωγή σε ένα κύκλωμα είναι ίση με τον ρυθμό μεταβολής της μαγνητικής ροής που διαπερνά την περιοχή που καλύπτεται από αυτό το κύκλωμα. Το πρόσημο μείον στον τύπο (14) είναι μια μαθηματική έκφραση του κανόνα του Lenz.

29. Δύναμη Coriolis

Η πιο τρομερή δύναμη που δεν χρειάζεται γκραβιτόνια

Πρώτον, τι γνωρίζει ο επιστημονικός κόσμος για τη δύναμη Coriolis;

Όταν ο δίσκος περιστρέφεται, σημεία μακρύτερα από το κέντρο κινούνται με μεγαλύτερη εφαπτομενική ταχύτητα από σημεία λιγότερο απομακρυσμένα (μια ομάδα μαύρων βελών κατά μήκος της ακτίνας). Μπορείτε να μετακινήσετε ένα σώμα κατά μήκος της ακτίνας έτσι ώστε να παραμείνει στην ακτίνα (μπλε βέλος από τη θέση "Α" στη θέση "Β") αυξάνοντας την ταχύτητα του σώματος, δίνοντάς του δηλαδή επιτάχυνση. Ανπλαίσιο αναφοράς περιστρέφεται μαζί με το δίσκο, είναι σαφές ότι το σώμα "δεν θέλει" να παραμείνει στην ακτίνα, αλλά "προσπαθεί" να πάει προς τα αριστερά - αυτή είναι η δύναμη Coriolis.

Τροχιές μιας μπάλας που κινείται κατά μήκος της επιφάνειας μιας περιστρεφόμενης πλάκας σε διαφορετικά συστήματα αναφοράς (πάνω - σε αδράνεια, κάτω - σε μη αδρανειακή).

Δύναμη Coriolis- ένας απόδυνάμεις αδράνειας που υπάρχουν μέσα μη αδρανειακό σύστημα αναφοράςλόγω περιστροφής και νόμων αδράνειας , που εκδηλώνεται όταν κινείται σε κατεύθυνση υπό γωνία ως προς τον άξονα περιστροφής. Πήρε το όνομά του από τον Γάλλο επιστήμοναGustave Gaspard Coriolis , που το περιέγραψε πρώτος. Η επιτάχυνση Coriolis ελήφθη από τον Coriolis το 1833,Ο Γκάους το 1803 και ο Όιλερ το 1765.

Ο λόγος για την εμφάνιση της δύναμης Coriolis είναι η Coriolis (περιστροφική) επιτάχυνση. ΣΕαδρανειακά συστήματα αναφοράςισχύει ο νόμος της αδράνειας , δηλαδή κάθε σώμα τείνει να κινείται ευθύγραμμα και με σταθεράΤαχύτητα . Αν εξετάσουμε την κίνηση ενός σώματος, ομοιόμορφης κατά μήκος μιας ορισμένης ακτίνας περιστροφής και κατευθυνόμενης από το κέντρο, γίνεται σαφές ότι για να πραγματοποιηθεί, είναι απαραίτητο να δοθεί στο σώμαεπιτάχυνση , αφού όσο πιο μακριά από το κέντρο, τόσο μεγαλύτερη θα πρέπει να είναι η εφαπτομενική ταχύτητα περιστροφής. Αυτό σημαίνει ότι από την άποψη του περιστρεφόμενου πλαισίου αναφοράς, κάποια δύναμη θα προσπαθήσει να μετατοπίσει το σώμα από την ακτίνα.

Για να κινηθεί ένα σώμα με επιτάχυνση Coriolis, είναι απαραίτητο να ασκηθεί στο σώμα δύναμη ίση με φά = μαμά, Οπου ένα— Επιτάχυνση Coriolis. Κατά συνέπεια, το σώμα ενεργεί σύμφωνα μεΤρίτος νόμος του Νεύτωνα με δύναμη προς την αντίθετη κατεύθυνση.Φ Κ = — μαμά.

Η δύναμη που δρα από το σώμα θα ονομάζεται δύναμη Coriolis. Η δύναμη Coriolis δεν πρέπει να συγχέεται με άλληδύναμη αδράνειας - φυγόκεντρος δύναμη , που κατευθύνεται κατά μήκοςακτίνα του περιστρεφόμενου κύκλου. Εάν η περιστροφή γίνει δεξιόστροφα, τότε ένα σώμα που κινείται από το κέντρο της περιστροφής θα τείνει να αφήσει την ακτίνα προς τα αριστερά. Εάν η περιστροφή γίνει αριστερόστροφα, τότε προς τα δεξιά.

Ο κανόνας του Ζουκόφσκι

Επιτάχυνση Coriolis μπορεί να ληφθεί προβάλλοντας το διάνυσμα ταχύτητας ενός υλικού σημείου σε ένα μη αδρανειακό πλαίσιο αναφοράς στο επίπεδο που είναι κάθετο στο διάνυσμα γωνιακής ταχύτητας του μη αδρανειακού συστήματος αναφοράς , αυξάνοντας την προκύπτουσα προβολή κατά μία φορά και περιστρέψτε το κατά 90 μοίρες προς την κατεύθυνση της φορητής περιστροφής. N. E. Zhukovsky προτάθηκε μια λεκτική διατύπωση του ορισμού της δύναμης Coriolis, κατάλληλη για πρακτική χρήση

Προσθήκες:

Κανόνας Gimlet

Ευθύ σύρμα με ρεύμα. Το ρεύμα (Ι) που ρέει μέσα από ένα σύρμα δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο (Β) γύρω από το καλώδιο.Κανόνας Gimlet(επίσης, κανόνας του δεξιού χεριού) -μνημονικός κανόνας για τον προσδιορισμό της κατεύθυνσης ενός διανύσματοςγωνιακή ταχύτητα , που χαρακτηρίζει την ταχύτητα περιστροφής του σώματος, καθώς και το διάνυσμαμαγνητική επαγωγή σιή να καθορίσει την κατεύθυνσηεπαγόμενο ρεύμα . Κανόνας του δεξιού χεριού Κανόνας Gimlet: «Αν η κατεύθυνση της μεταφραστικής κίνησηςτρυφάκι (βίδα) ) συμπίπτει με την κατεύθυνση του ρεύματος στον αγωγό και, στη συνέχεια, η φορά περιστροφής της λαβής του στελέχους συμπίπτει με την κατεύθυνσηδιάνυσμα μαγνητικής επαγωγής “.

Προσδιορίζει την κατεύθυνση του επαγόμενου ρεύματος σε έναν αγωγό που κινείται σε μαγνητικό πεδίο

Κανόνας του δεξιού χεριού: «Εάν η παλάμη του δεξιού χεριού είναι τοποθετημένη έτσι ώστε οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου να εισέρχονται σε αυτήν και ο λυγισμένος αντίχειρας κατευθύνεται κατά μήκος της κίνησης του αγωγού, τότε 4 τεντωμένα δάχτυλα θα υποδεικνύουν την κατεύθυνση του ρεύματος επαγωγής».

Για ηλεκτρομαγνητική βαλβίδαδιατυπώνεται ως εξής: «Αν σφίξετε την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα με την παλάμη του δεξιού σας χεριού έτσι ώστε τέσσερα δάχτυλα να κατευθύνονται κατά μήκος του ρεύματος στις στροφές, τότε ο εκτεταμένος αντίχειρας θα δείξει την κατεύθυνση των γραμμών του μαγνητικού πεδίου μέσα στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα».

Κανόνας του αριστερού χεριού

Εάν το φορτίο κινείται και ο μαγνήτης είναι σε ηρεμία, τότε ισχύει ο κανόνας του αριστερού χεριού για τον προσδιορισμό της δύναμης: «Εάν το αριστερό χέρι είναι τοποθετημένο έτσι ώστε οι γραμμές επαγωγής του μαγνητικού πεδίου να εισέρχονται στην παλάμη κάθετα προς αυτήν και τα τέσσερα δάχτυλα κατευθύνονται κατά μήκος του ρεύματος (κατά μήκος της κίνησης ενός θετικά φορτισμένου σωματιδίου ή έναντι της αρνητικά φορτισμένης κίνησης), τότε ο αντίχειρας τοποθετημένος στις 90° θα δείξει την κατεύθυνση της ενεργού δύναμης Lorentz ή Ampere.

ΕΝΑ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ (ΣΤΑΘΜΟΥ) ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ

Μόνιμη (ή σταθερή)Το μαγνητικό πεδίο είναι ένα μαγνητικό πεδίο που δεν αλλάζει με την πάροδο του χρόνου.

1. Μαγνητικό πεδίο δημιουργειταικινούμενα φορτισμένα σωματίδια και σώματα, αγωγοί που μεταφέρουν ρεύμα, μόνιμοι μαγνήτες.

2. Μαγνητικό πεδίο έγκυροςσε κινούμενα φορτισμένα σωματίδια και σώματα, σε αγωγούς με ρεύμα, σε μόνιμους μαγνήτες, σε πλαίσιο με ρεύμα.

3. Μαγνητικό πεδίο δίνη, δηλ. δεν έχει πηγή.

ΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ- αυτές είναι οι δυνάμεις με τις οποίες οι αγωγοί που μεταφέρουν ρεύμα ενεργούν μεταξύ τους.

………………

ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΗ

Το διάνυσμα μαγνητικής επαγωγής κατευθύνεται πάντα με τον ίδιο τρόπο όπως μια ελεύθερα περιστρεφόμενη μαγνητική βελόνα προσανατολίζεται σε ένα μαγνητικό πεδίο.

ΓΡΑΜΜΕΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΕΠΑΓΩΓΗΣ - αυτές είναι ευθείες που εφάπτονται στις οποίες σε οποιοδήποτε σημείο βρίσκεται το διάνυσμα της μαγνητικής επαγωγής.

Ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο– πρόκειται για ένα μαγνητικό πεδίο στο οποίο σε οποιοδήποτε σημείο το διάνυσμα μαγνητικής επαγωγής είναι σταθερό σε μέγεθος και κατεύθυνση. παρατηρείται μεταξύ των πλακών ενός επίπεδου πυκνωτή, μέσα σε μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα (αν η διάμετρός της είναι πολύ μικρότερη από το μήκος της) ή μέσα σε έναν μαγνήτη λωρίδας.

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΓΡΑΜΜΩΝ ΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΕΠΑΓΩΓΗΣ

– έχουν κατεύθυνση·

– συνεχής

– κλειστό (δηλαδή το μαγνητικό πεδίο είναι δίνη).

– μην τέμνονται·

– από την πυκνότητά τους κρίνεται το μέγεθος της μαγνητικής επαγωγής.

Κανόνας Gimlet(κυρίως για ευθύ αγωγό με ρεύμα):

Εάν η κατεύθυνση της μεταφορικής κίνησης του αυλακιού συμπίπτει με την κατεύθυνση του ρεύματος στον αγωγό, τότε η φορά περιστροφής της λαβής του ελατηρίου συμπίπτει με την κατεύθυνση των γραμμών του μαγνητικού πεδίου του ρεύματος.Κανόνας του δεξιού χεριού (κυρίως για τον προσδιορισμό της κατεύθυνσης των μαγνητικών γραμμών μέσα στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα):Εάν σφίξετε την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα με την παλάμη του δεξιού σας χεριού έτσι ώστε τέσσερα δάχτυλα να κατευθύνονται κατά μήκος του ρεύματος στις στροφές, τότε ο εκτεταμένος αντίχειρας θα δείξει την κατεύθυνση των γραμμών του μαγνητικού πεδίου μέσα στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα.
Υπάρχουν και άλλες πιθανές εφαρμογές των κανόνων του gimlet και του δεξιού χεριού.
ΕΝΙΣΧΥΣΗ AMPείναι η δύναμη με την οποία ένα μαγνητικό πεδίο δρα σε έναν αγωγό που μεταφέρει ρεύμα.Η μονάδα δύναμης αμπέρ είναι ίση με το γινόμενο της ισχύος του ρεύματος στον αγωγό από το μέγεθος του διανύσματος μαγνητικής επαγωγής, το μήκος του αγωγού και το ημίτονο της γωνίας μεταξύ του διανύσματος μαγνητικής επαγωγής και της κατεύθυνσης του ρεύματος στον αγωγό .Η δύναμη Ampere είναι μέγιστη εάν το διάνυσμα μαγνητικής επαγωγής είναι κάθετο στον αγωγό.Εάν το διάνυσμα μαγνητικής επαγωγής είναι παράλληλο με τον αγωγό, τότε το μαγνητικό πεδίο δεν έχει καμία επίδραση στον αγωγό που μεταφέρει ρεύμα, δηλ. Η δύναμη του αμπέρ είναι μηδέν.Κατεύθυνση δύναμης αμπέραποφασισμένος από Κανόνας του αριστερού χεριού:

Εάν το αριστερό χέρι είναι τοποθετημένο έτσι ώστε η συνιστώσα του διανύσματος μαγνητικής επαγωγής που είναι κάθετη στον αγωγό να εισέρχεται στην παλάμη και 4 εκτεταμένα δάχτυλα κατευθύνονται προς την κατεύθυνση του ρεύματος, τότε ο αντίχειρας λυγισμένος 90 μοίρες θα δείξει την κατεύθυνση της δύναμης που ενεργεί στον αγωγό που μεταφέρει ρεύμα.

Έτσι, στο μαγνητικό πεδίο ενός ευθύγραμμου αγωγού με ρεύμα (είναι ανομοιόμορφο), το πλαίσιο με ρεύμα προσανατολίζεται κατά μήκος της ακτίνας της μαγνητικής γραμμής και έλκεται ή απωθείται από τον ευθύ αγωγό με ρεύμα, ανάλογα με την κατεύθυνση τα ρεύματα.

Κατεύθυνση της δύναμης Coriolis σε μια περιστρεφόμενη Γη.Φυγόκεντρος δύναμη , ενεργώντας σε ένα σώμα μάζας Μ, modulo ίσο με F pr = mb 2 r, όπου b = ωμέγα – γωνιακή ταχύτητα περιστροφής και r— απόσταση από τον άξονα περιστροφής. Το διάνυσμα αυτής της δύναμης βρίσκεται στο επίπεδο του άξονα περιστροφής και κατευθύνεται κάθετα σε αυτόν. ΜέγεθοςΔυνάμεις Κοριόλις , ενεργώντας σε ένα σωματίδιο που κινείται με ταχύτητα σε σχέση με ένα δεδομένο περιστρεφόμενο πλαίσιο αναφοράς, δίνεται από, όπου άλφα είναι η γωνία μεταξύ των διανυσμάτων ταχύτητας σωματιδίων και της γωνιακής ταχύτητας του πλαισίου αναφοράς. Το διάνυσμα αυτής της δύναμης κατευθύνεται κάθετα και στα δύο διανύσματα και στα δεξιά της ταχύτητας του σώματος (καθορίζεται απόκανόνας του gimlet ).

Επιδράσεις δύναμης Coriolis: εργαστηριακά πειράματα

Εκκρεμές Φουκώ στον Βόρειο Πόλο. Ο άξονας περιστροφής της Γης βρίσκεται στο επίπεδο ταλάντωσης του εκκρεμούς.Εκκρεμές Φουκώ . Ένα πείραμα που δείχνει ξεκάθαρα την περιστροφή της Γης πραγματοποιήθηκε το 1851 από έναν Γάλλο φυσικόΛεόν Φουκώ . Η σημασία του είναι ότι το επίπεδο ταλάντωσηςμαθηματικό εκκρεμές είναι σταθερό σε σχέση με το αδρανειακό σύστημα αναφοράς, σε αυτή την περίπτωση σε σχέση με τα σταθερά αστέρια. Έτσι, στο πλαίσιο αναφοράς που σχετίζεται με τη Γη, το επίπεδο ταλάντωσης του εκκρεμούς πρέπει να περιστρέφεται. Από την άποψη ενός μη αδρανειακού πλαισίου αναφοράς που σχετίζεται με τη Γη, το επίπεδο ταλάντωσης του εκκρεμούς Foucault περιστρέφεται υπό την επίδραση της δύναμης Coriolis.Αυτή η επίδραση θα πρέπει να εκφράζεται με μεγαλύτερη σαφήνεια στους πόλους, όπου η περίοδος πλήρους περιστροφής του επιπέδου του εκκρεμούς είναι ίση με την περίοδο περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της (αστρική ημέρα). Γενικά, η περίοδος είναι αντιστρόφως ανάλογη με το ημίτονο γεωγραφικού πλάτους στον ισημερινό, το επίπεδο ταλάντωσης του εκκρεμούς είναι αμετάβλητο.

Επί του παρόντοςΕκκρεμές Φουκώ επιδεικνύεται με επιτυχία σε μια σειρά από επιστημονικά μουσεία και πλανητάρια, ιδιαίτερα στο πλανητάριοΑγία Πετρούπολη , πλανητάριο του Βόλγκογκραντ.

Υπάρχει μια σειρά από άλλα πειράματα με εκκρεμή που χρησιμοποιούνται για να αποδείξουν την περιστροφή της Γης. Για παράδειγμα, στο πείραμα Bravais (1851) χρησιμοποιήθηκεκωνικό εκκρεμές . Η περιστροφή της Γης αποδείχθηκε από το γεγονός ότι οι περίοδοι των ταλαντώσεων δεξιόστροφα και αριστερόστροφα ήταν διαφορετικές, αφού η δύναμη Coriolis σε αυτές τις δύο περιπτώσεις είχε διαφορετικό πρόσημο. Το 1853Γκάους προτείνεται η χρήση ενός μη μαθηματικού εκκρεμούς, όπως Foucault, ένας φυσικός , που θα επέτρεπε τη μείωση του μεγέθους της πειραματικής ρύθμισης και την αύξηση της ακρίβειας του πειράματος. Αυτή η ιδέα εφαρμόστηκε Kamerlingh Onnes το 1879

Γυροσκόπιο– ένα περιστρεφόμενο σώμα με σημαντική ροπή αδράνειας διατηρεί τη γωνιακή ορμή εάν δεν υπάρχουν έντονες διαταραχές. Ο Φουκώ, ο οποίος είχε βαρεθεί να εξηγεί τι συμβαίνει σε ένα εκκρεμές Φουκώ που δεν βρίσκεται στον πόλο, ανέπτυξε μια άλλη επίδειξη: ένα αιωρούμενο γυροσκόπιο διατήρησε τον προσανατολισμό του, πράγμα που σημαίνει ότι γύριζε αργά σε σχέση με τον παρατηρητή.

Εκτροπή βλημάτων κατά την βολή.Μια άλλη παρατηρήσιμη εκδήλωση της δύναμης Coriolis είναι η εκτροπή των τροχιών των βλημάτων (προς τα δεξιά στο βόρειο ημισφαίριο, προς τα αριστερά στο νότιο ημισφαίριο) που εκτοξεύονται σε οριζόντια κατεύθυνση. Από την άποψη του αδρανειακού πλαισίου αναφοράς, για βλήματα που εκτοξεύονται κατά μήκοςμεσημβρινός , αυτό οφείλεται στην εξάρτηση της γραμμικής ταχύτητας περιστροφής της Γης από το γεωγραφικό πλάτος: όταν μετακινείται από τον ισημερινό στον πόλο, το βλήμα διατηρεί την οριζόντια συνιστώσα της ταχύτητας αμετάβλητη, ενώ η γραμμική ταχύτητα περιστροφής των σημείων στο η επιφάνεια της γης μειώνεται, γεγονός που οδηγεί σε μετατόπιση του βλήματος από τον μεσημβρινό προς την κατεύθυνση της περιστροφής της Γης. Εάν η βολή έγινε παράλληλα με τον ισημερινό, τότε η μετατόπιση του βλήματος από παράλληλη οφείλεται στο γεγονός ότι η τροχιά του βλήματος βρίσκεται στο ίδιο επίπεδο με το κέντρο της Γης, ενώ σημεία στην επιφάνεια της γης κινούνται σε επίπεδο κάθετο στον άξονα περιστροφής της Γης.

Απόκλιση σωμάτων που πέφτουν ελεύθερα από την κατακόρυφο.Εάν η ταχύτητα ενός σώματος έχει μεγάλη κατακόρυφη συνιστώσα, η δύναμη Coriolis κατευθύνεται προς τα ανατολικά, γεγονός που οδηγεί σε αντίστοιχη απόκλιση στην τροχιά ενός σώματος που πέφτει ελεύθερα (χωρίς αρχική ταχύτητα) από έναν υψηλό πύργο. Όταν εξετάζεται σε ένα αδρανειακό πλαίσιο αναφοράς, το φαινόμενο εξηγείται από το γεγονός ότι η κορυφή του πύργου σε σχέση με το κέντρο της Γης κινείται ταχύτερα από τη βάση, λόγω του οποίου η τροχιά του σώματος αποδεικνύεται ότι είναι μια στενή παραβολή και το σώμα είναι λίγο πιο μπροστά από τη βάση του πύργου.

Αυτή η επίδραση είχε προβλεφθείΝεύτο το 1679. Λόγω της πολυπλοκότητας της διεξαγωγής σχετικών πειραμάτων, το αποτέλεσμα μπορούσε να επιβεβαιωθεί μόνο στα τέλη του 18ου - πρώτο μισό του 19ου αιώνα (Guglielmini, 1791; Benzenberg, 1802; Reich, 1831).

Αυστριακός αστρονόμοςΓιόχαν Χάγκεν (1902) πραγματοποίησαν ένα πείραμα που ήταν μια τροποποίηση αυτού του πειράματος, όπου αντί να πέφτουν ελεύθερα βάρη, χρησιμοποιήθηκεΤο αυτοκίνητο του Άτγουντ . Αυτό κατέστησε δυνατή τη μείωση της επιτάχυνσης της πτώσης, η οποία οδήγησε σε μείωση του μεγέθους της πειραματικής διάταξης και αύξηση της ακρίβειας των μετρήσεων.

Το φαινόμενο Eötvös.Σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη, η δύναμη Coriolis όταν κινείται κατά μήκος της επιφάνειας της γης κατευθύνεται στην κατακόρυφη κατεύθυνση και η δράση της οδηγεί σε αύξηση ή μείωση της επιτάχυνσης της βαρύτητας, ανάλογα με το αν το σώμα κινείται δυτικά ή ανατολικά. Αυτό το αποτέλεσμα ονομάζεταιΕφέ Eötvös προς τιμήν του Ούγγρου φυσικού Roland Eötvös , ο οποίος το ανακάλυψε πειραματικά στις αρχές του 20ού αιώνα.

Πειράματα που χρησιμοποιούν το νόμο της διατήρησης της γωνιακής ορμής.Ορισμένα πειράματα βασίζονται σενόμος διατήρησης της γωνιακής ορμής : σε ένα αδρανειακό πλαίσιο αναφοράς, το μέγεθος της γωνιακής ορμής (ίσο με το γινόμενοστιγμή αδράνειας στη γωνιακή ταχύτητα περιστροφής) δεν αλλάζει υπό την επίδραση εσωτερικών δυνάμεων. Εάν σε κάποια αρχική χρονική στιγμή η εγκατάσταση είναι ακίνητη σε σχέση με τη Γη, τότε η ταχύτητα περιστροφής της σε σχέση με το αδρανειακό σύστημα αναφοράς είναι ίση με τη γωνιακή ταχύτητα περιστροφής της Γης. Εάν αλλάξετε τη στιγμή αδράνειας του συστήματος, τότε η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του θα πρέπει να αλλάξει, δηλαδή θα αρχίσει η περιστροφή σε σχέση με τη Γη. Σε ένα μη αδρανειακό πλαίσιο αναφοράς που σχετίζεται με τη Γη, η περιστροφή συμβαίνει ως αποτέλεσμα της δύναμης Coriolis. Αυτή η ιδέα προτάθηκε από έναν Γάλλο επιστήμονα Louis Poinsot το 1851

Το πρώτο τέτοιο πείραμα πραγματοποιήθηκεΧάγκεν το 1910: δύο βάρη σε μια λεία εγκάρσια ράβδο τοποθετήθηκαν ακίνητα σε σχέση με την επιφάνεια της Γης. Στη συνέχεια η απόσταση μεταξύ των φορτίων μειώθηκε. Ως αποτέλεσμα, η εγκατάσταση άρχισε να περιστρέφεται. Ένας Γερμανός επιστήμονας πραγματοποίησε ένα ακόμη πιο αποδεικτικό πείραμα.Χανς Μπούκα (Hans Bucka) το 1949. Μια ράβδος μήκους περίπου 1,5 μέτρου τοποθετήθηκε κάθετα σε ένα ορθογώνιο πλαίσιο. Αρχικά, η ράβδος ήταν οριζόντια, η εγκατάσταση ήταν ακίνητη σε σχέση με τη Γη. Στη συνέχεια η ράβδος φέρθηκε σε κατακόρυφη θέση, η οποία οδήγησε σε αλλαγή της ροπής αδράνειας περίπου 10 4 φορές και η γρήγορη περιστροφή του με γωνιακή ταχύτητα 10 4 φορές την ταχύτητα περιστροφής της Γης.

Χωνί στο μπάνιο.Επειδή η δύναμη Coriolis είναι πολύ ασθενής, έχει αμελητέα επίδραση στην κατεύθυνση του στροβιλισμού του νερού κατά την αποστράγγιση ενός νεροχύτη ή μπανιέρας, επομένως γενικά η φορά περιστροφής στη χοάνη δεν σχετίζεται με την περιστροφή της Γης. Ωστόσο, σε προσεκτικά ελεγχόμενα πειράματα είναι δυνατό να απομονωθεί η επίδραση της δύναμης Coriolis από άλλους παράγοντες: στο βόρειο ημισφαίριο το χωνί θα περιστρέφεται αριστερόστροφα, στο νότιο ημισφαίριο αριστερόστροφα (το αντίθετο ισχύει).

Επιδράσεις δύναμης Coriolis: φαινόμενα στη γύρω φύση

ο νόμος του Μπάερ.Όπως σημείωσε αρχικά ο ακαδημαϊκός της Αγίας ΠετρούποληςΚαρλ Μπάερ το 1857, τα ποτάμια διαβρώνουν τη δεξιά όχθη στο βόρειο ημισφαίριο (την αριστερή όχθη στο νότιο ημισφαίριο), η οποία κατά συνέπεια αποδεικνύεται ότι είναι πιο απότομη (Ο νόμος της μπύρας ). Η εξήγηση για το αποτέλεσμα είναι παρόμοια με την εξήγηση για την εκτροπή των βλημάτων όταν εκτοξεύονται σε οριζόντια κατεύθυνση: υπό την επίδραση της δύναμης Coriolis, το νερό χτυπά τη δεξιά όχθη πιο δυνατά, γεγονός που οδηγεί στη θόλωσή της και, αντίθετα, υποχωρεί από την αριστερή όχθη.

Κυκλώνας πάνω από τη νοτιοανατολική ακτή της Ισλανδίας (άποψη από το διάστημα).Άνεμοι: εμπορικοί άνεμοι, κυκλώνες, αντικυκλώνες.Η παρουσία της δύναμης Coriolis, που κατευθύνεται προς τα δεξιά στο βόρειο ημισφαίριο και προς τα αριστερά στο νότιο ημισφαίριο, συνδέεται επίσης με ατμοσφαιρικά φαινόμενα: εμπορικούς ανέμους, κυκλώνες και αντικυκλώνες. Φαινόμενοαληγείς άνεμοι που προκαλείται από ανομοιόμορφη θέρμανση των κατώτερων στρωμάτων της ατμόσφαιρας της γης στην ισημερινή ζώνη και στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη, οδηγώντας σε ροή αέρα κατά μήκος του μεσημβρινού προς νότο ή βόρειο στο βόρειο και νότιο ημισφαίριο, αντίστοιχα. Η δράση της δύναμης Coriolis οδηγεί στην εκτροπή των ροών αέρα: στο βόρειο ημισφαίριο - προς τα βορειοανατολικά (βορειοανατολικός εμπορικός άνεμος), στο νότιο ημισφαίριο - προς το νοτιοανατολικό (νοτιοανατολικός εμπορικός άνεμος).

Κυκλώνας ονομάζεται ατμοσφαιρική δίνη με μειωμένη πίεση αέρα στο κέντρο. Οι αέριες μάζες, που τείνουν προς το κέντρο του κυκλώνα, υπό την επίδραση της δύναμης Coriolis, περιστρέφονται αριστερόστροφα στο βόρειο ημισφαίριο και δεξιόστροφα στο νότιο ημισφαίριο. Ομοίως, σεαντικύκλωνας , όπου υπάρχει μέγιστη πίεση στο κέντρο, η παρουσία της δύναμης Coriolis οδηγεί σε κίνηση στροβιλισμού δεξιόστροφα στο βόρειο ημισφαίριο και αριστερόστροφα στο νότιο ημισφαίριο. Σε ακίνητη κατάσταση, η κατεύθυνση της κίνησης του ανέμου σε έναν κυκλώνα ή αντικυκλώνα είναι τέτοια ώστε η δύναμη Coriolis εξισορροπεί τη βαθμίδα πίεσης μεταξύ του κέντρου και της περιφέρειας της δίνης (γεωστροφικός άνεμος ).

Οπτικά πειράματα

Ένας αριθμός πειραμάτων που αποδεικνύουν την περιστροφή της Γης βασίζεται σεΕφέ Sagnac: εάν ένα συμβολόμετρο δακτυλίου εκτελεί μια περιστροφική κίνηση, στη συνέχεια λόγω σχετικιστικών φαινομένων οι λωρίδες μετατοπίζονται κατά γωνία

Οπου ΕΝΑ- περιοχή του δακτυλίου, ντο— ταχύτητα φωτός, ωμέγα — γωνιακή ταχύτητα περιστροφής. Αυτό το φαινόμενο χρησιμοποιήθηκε από έναν Αμερικανό φυσικό για να αποδείξει την περιστροφή της Γης. Michelson σε μια σειρά πειραμάτων που έγιναν το 1923–1925. Στα σύγχρονα πειράματα που χρησιμοποιούν το φαινόμενο Sagnac, η περιστροφή της Γης πρέπει να λαμβάνεται υπόψη για τη βαθμονόμηση των συμβολόμετρων δακτυλίου.

Ο κανόνας του Gimlet στη ζωή των δελφινιών

Ωστόσο, είναι απίθανο τα δελφίνια να είναι σε θέση να αισθανθούν αυτή τη δύναμη σε τόσο μικρή κλίμακα, γράφει το MIGNews. Σύμφωνα με μια άλλη εκδοχή του Menger, το γεγονός είναι ότι τα ζώα κολυμπούν προς μια κατεύθυνση προκειμένου να παραμείνουν σε μια ομάδα κατά τη σχετική ευαλωτότητα των μισών ωρών ύπνου. «Όταν τα δελφίνια είναι ξύπνια, χρησιμοποιούν το σφύριγμα για να μείνουν μαζί», εξηγεί ο επιστήμονας. «Όμως όταν κοιμούνται, δεν θέλουν να κάνουν θόρυβο γιατί φοβούνται να τραβήξουν την προσοχή». Αλλά ο Μένγκερ δεν ξέρει γιατί η επιλογή της κατεύθυνσης αλλάζει ανάλογα με το ημισφαίριο: «Είναι πέρα ​​από εμένα», παραδέχεται ο ερευνητής.

Γνώμη ερασιτέχνη

Λοιπόν, έχουμε τη συναρμολόγηση:

1. Η δύναμη Coriolis είναι ένα από τα

5. ΕΝΑ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ- αυτός είναι ένας ειδικός τύπος ύλης μέσω του οποίου λαμβάνει χώρα αλληλεπίδραση μεταξύ κινούμενων ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων.

6. ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΗ- αυτό είναι το χαρακτηριστικό ισχύς του μαγνητικού πεδίου.

7. ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΓΡΑΜΜΩΝ ΜΑΓΝΗΤΙΚΗΣ ΕΠΑΓΩΓΗΣ- καθορίζεται από τον κανόνα του gimlet ή τον κανόνα του δεξιού χεριού.

9. Απόκλιση σωμάτων που πέφτουν ελεύθερα από την κατακόρυφο.

10. Χωνί στο μπάνιο

11. Εφέ δεξιάς όχθης.

12. Δελφίνια.

Ένα πείραμα με νερό διεξήχθη στον ισημερινό. Βόρεια του ισημερινού, κατά την αποστράγγιση, το νερό περιστρεφόταν δεξιόστροφα και νότια του ισημερινού, αριστερόστροφα. Το γεγονός ότι η δεξιά όχθη είναι ψηλότερα από την αριστερή οφείλεται στο ότι το νερό σέρνει τον βράχο προς τα πάνω.

Η δύναμη Coriolis δεν έχει καμία σχέση με την περιστροφή της Γης!

Μια λεπτομερής περιγραφή των σωλήνων επικοινωνίας με δορυφόρους, τη Σελήνη και τον Ήλιο δίνεται στη μονογραφία «Cold Nuclear Fusion».

Υπάρχουν επίσης φαινόμενα που προκύπτουν όταν μειώνονται τα δυναμικά μεμονωμένων συχνοτήτων στους σωλήνες επικοινωνίας.

Επιδράσεις που παρατηρήθηκαν από το 2007:

Κατά την αποστράγγιση, το νερό περιστρεφόταν τόσο δεξιόστροφα όσο και αριστερόστροφα μερικές φορές η αποστράγγιση γινόταν χωρίς περιστροφή.

Τα δελφίνια ξεβράστηκαν στην ακτή.

Δεν υπήρξε μετασχηματισμός ρεύματος (όλα είναι στην είσοδο, τίποτα στην έξοδο).

Κατά τη διάρκεια του μετασχηματισμού, η ισχύς εξόδου υπερέβη σημαντικά την ισχύ εισόδου.

Καύση υποσταθμών μετασχηματιστών.

Βλάβες του συστήματος επικοινωνίας.

Ο κανόνας του gimlet δεν λειτούργησε για τη μαγνητική επαγωγή.

Το Ρεύμα του Κόλπου έχει εξαφανιστεί.

Σχεδιασμένος:

Σταματώντας τα ωκεάνια ρεύματα.

Σταμάτημα ποταμών που ρέουν στη Μαύρη Θάλασσα.

Σταμάτημα των ποταμών που ρέουν στη Θάλασσα της Αράλης.

Στάση του Yenisei.

Η εξάλειψη των σωλήνων επικοινωνίας θα οδηγήσει στη μετατόπιση των πλανητικών δορυφόρων σε κυκλικές τροχιές γύρω από τον Ήλιο, η ακτίνα των τροχιών θα είναι μικρότερη από την ακτίνα της τροχιάς του Ερμή.

Η αφαίρεση του σωλήνα επικοινωνίας με τον Ήλιο σημαίνει σβήσιμο της κορώνας.

Η αφαίρεση του σωλήνα επικοινωνίας με τη Σελήνη σημαίνει εξάλειψη της αναπαραγωγής του «χρυσού δισεκατομμυρίου» και του «χρυσού εκατομμυρίου», ενώ η Σελήνη «απομακρύνεται» από τη Γη κατά 1.200.000 χλμ.