عمل قدرت لورنتز. قدرت لورنتز

هلند فیزیکدان X. A. Lorenz در پایان قرن XIX. این تأسیس کرد که نیرویی که بخشی از میدان مغناطیسی بر روی یک ذره شارژ شده در حال حرکت است، همیشه عمود بر جهت حرکت ذرات و خطوط برق میدان مغناطیسی است که این ذره حرکت می کند. جهت نیروی Lorentz را می توان با استفاده از قانون دست چپ تعیین کرد. اگر کف دست چپ را قرار دهید به طوری که چهار انگشت بلند جهت حرکت حرکت شارژ را نشان می دهند و بردار القاء مغناطیسی فیلد وارد شده به انگشت شست بازنشسته نشان دهنده جهت نیروی لورنتز است که بر روی یک بار مثبت عمل می کند.

اگر اتهام ذرات منفی باشد، قدرت لورنتز در جهت مخالف هدایت می شود.

ماژول قدرت Lorentz به راحتی از قانون آمپر تعیین می شود و:

F. = | q.| گناه VB؟,

جایی که q. - اتهام ذرات، v. - سرعت حرکت او، ? - زاویه بین سرعت و القاء پلی مغناطیسی.

اگر، علاوه بر میدان مغناطیسی، یک میدان الکتریکی وجود دارد که بر روی اتهام عمل می کند ، پس نیروی کامل که بر روی شارژ عمل می کند برابر است:

.

اغلب این نیرو به نام نیروی لورنتز، و نیروی بیان شده توسط فرمول ( F. = | q.| vb گناه؟) زنگ زدن بخش مغناطیسی لورنتز.

از آنجایی که قدرت لورنتز عمود بر جهت حرکت ذرات است، نمی تواند سرعت آن را تغییر دهد (کار نمی کند)، و تنها می تواند جهت حرکت خود را تغییر دهد، به عنوان مثال، مسیر را تغییر دهید.

چنین انحنای مسیر الکترون در یک تلویزیون Kinescope آسان است که اگر شما یک آهنربای دائمی را به صفحه نمایش خود برسانید، تصویر را تحریف می کند.

حرکت ذرات شارژ در یک میدان مغناطیسی همگن. اجازه دهید ذرات شارژ در سرعت پرواز کنند v. در یک میدان مغناطیسی همگن عمود بر خطوط تنش.

نیرویی که از قسمت میدان مغناطیسی بر روی یک ذره عمل می کند، آن را به طور مساوی در اطراف دایره چرخانده می شود r.که آسان است برای پیدا کردن با استفاده از قانون دوم نیوتن، بیان شتاب هدفمند و فرمول ( F. = | q.| vb گناه؟):

.

از اینجا ما دریافت می کنیم

.

جایی که m. - جرم ذرات.

استفاده از نیروی لورنتز.

به عنوان مثال، اثر میدان مغناطیسی بر روی هزینه های متحرک استفاده می شود اسپکتوگراف های جرمیبه این ترتیب، در رابطه با اتهام ذرات ذرات به جرم آن، می توان از ذرات شارژ جدا شده جدا کرد.

اتاق خلاء دستگاه در این زمینه قرار می گیرد (بردار القایی عمود بر شکل). ذرات شارژ شده توسط میدان الکتریکی (الکترونها یا یون ها)، توصیف قوس، سقوط بر روی فوتوپلاستیک، جایی که آنها ردیابی را ترک می کنند، اجازه می دهد تا شعاع مسیر را با دقت بسیار اندازه گیری کند r.. برای این شعاع، بار خاصی از یون تعیین می شود. دانستن اتهام یون، به راحتی توده آن را محاسبه کنید.

همراه با قدرت آمپر، تعامل کولمب، مفهوم قدرت لورنتز اغلب در فیزیک یافت می شود. این پدیده یکی از مهندسی برق بنیادی و الکترونیک است، در یک سری از C و غیره. این بر اتهاماتی است که در یک میدان مغناطیسی حرکت می کنند. در این مقاله، ما به طور خلاصه و به وضوح در نظر می گیریم که قدرت Lorentz چیست و جایی که اعمال می شود.

تعریف

هنگامی که الکترون ها از طریق هادی حرکت می کنند، میدان مغناطیسی در اطراف آن اتفاق می افتد. در عین حال، اگر هادی را به میدان مغناطیسی عرضی قرار دهید و آن را حرکت دهید - EMH القاء الکترومغناطیسی رخ می دهد. اگر از طریق هادی، که در میدان مغناطیسی جریان دارد، جریان را جریان می دهد - قدرت AMPERE بر روی آن عمل می کند.

مقدار آن بستگی به جریان جریان، طول هادی، مقدار بردار القایی مغناطیسی و سینوس گوشه ای بین خطوط میدان مغناطیسی و هادی دارد. این محاسبه شده توسط فرمول:

قدرت مورد بررسی تا حدودی شبیه به آنچه که در بالا ذکر شده است، اما بر روی هادی عمل نمی کند، بلکه بر روی یک ذره شارژ شده در یک میدان مغناطیسی عمل نمی کند. فرمول فرم دارد:

مهم! قدرت Lorentz (FL) بر روی یک الکترون در حال حرکت در یک میدان مغناطیسی عمل می کند و در هادی - آمپر.

از دو فرمول آن را می توان به عنوان در اولین و در مورد دوم دیده می شود، نزدیک شدن زاویه زاویه زاویه ای به 90 درجه، بیشتر قرار گرفتن در معرض هادی یا هزینه FA یا FL بیشتر است.

بنابراین، قدرت Lorentz تغییر نمی کند تغییر در سرعت، اما اثر میدان مغناطیسی بر روی یک الکترون یا یون مثبت است. هنگامی که در معرض آنها قرار می گیرد، FL کار نمی کند. بر این اساس، دقیقا جهت سرعت حرکت ذرات شارژ، و نه ارزش آن است.

در مورد واحد اندازه گیری نیروی لورنتز، همانطور که در مورد نیروهای دیگر در فیزیک، این مقدار به عنوان نیوتن استفاده می شود. اجزای آن:

چگونه قدرت Lorentz فرستاده می شود

برای تعیین جهت نیروی لورنز، همانطور که با نیروی آمپر، حکومت دست چپ کار می کند. این به این معنی است که درک کنید که ارزش فلاش به منظور باز کردن کف دست چپ به طوری که خطوط القایی مغناطیسی شامل دست بود، و چهار انگشت بلند مدت جهت بردار سرعت را نشان دادند. سپس انگشت شست، خم شدن در یک زاویه راست به کف دست، نشان دهنده جهت قدرت Lorentz است. در تصویر زیر شما می بینید که چگونه جهت را تعیین کنید.

توجه! جهت عمل لورنتز عمود بر حرکت ذرات ذرات و خطوط القایی مغناطیسی است.

در عین حال، دقیق تر، برای ذرات مثبت و منفی با شارژ، جهت چهار انگشت مستطیلی مهم است. دست چپ توصیف شده فوق برای یک ذره مثبت فرموله شده است. اگر به طور منفی متهم شود، خط القایی مغناطیسی نباید در کف دست باز شود، اما در پشت آن، اما جهت بردار، مخالف خواهد بود.

حالا ما کلمات ساده ای را خواهیم گفت که این پدیده را به ما می دهد و تاثیر واقعی آن را به اتهامات انجام می دهد. فرض کنید که الکترون در یک هواپیما عمود بر جهت خطوط القایی مغناطیسی حرکت می کند. ما قبلا ذکر کرده ایم که FL بر سرعت تاثیر نمی گذارد، اما تنها جهت حرکت ذرات را تغییر می دهد. سپس قدرت لورنتز یک اثر مرکزی دارد. این در شکل زیر نشان داده شده است.

کاربرد

از همه مناطق که در آن قدرت Lorentz استفاده می شود، یکی از جنبش های بزرگ ذرات ذرات در میدان مغناطیسی زمین است. اگر سیاره ما را به عنوان یک آهنربا بزرگ در نظر بگیرید، ذراتی که در نزدیکی قطب های مغناطیسی شمالی قرار دارند، توسط جنبش مارپیچی شتاب می گیرند. در نتیجه، برخورد آنها با اتم ها از لایه های بالایی اتمسفر رخ می دهد و ما چراغ های شمالی را می بینیم.

با این وجود موارد دیگری وجود دارد که این پدیده اعمال می شود. مثلا:

• لوله های پرتو الکترونی. در سیستم های انحراف الکترومغناطیسی خود. ELT بیش از 50 سال در یک ردیف در دستگاه های مختلف استفاده شد، از ساده ترین اسیلوسکوپ به تلویزیون های اشکال و اندازه های مختلف استفاده شد. این کنجکاو است که در مسائل تولید رنگ و کار با گرافیک، برخی از مانیتورهای CRT استفاده می کنند.
• ماشین های الکتریکی - ژنراتور و موتورها. اگر چه قدرت آمپور در اینجا عمل می کند. اما این مقادیر را می توان به عنوان مرتبط مشاهده کرد. با این حال، این دستگاه های پیچیده ای هستند که در آن تاثیر بسیاری از پدیده های فیزیکی مشاهده می شود.
• در شتاب دهنده ذرات شارژ به منظور از آنها از مدار و جهت آنها بپرسید.

نتیجه

بیایید خلاصه و چهار پایان نامه اصلی این مقاله را در زبان ساده بیان کنیم:

1. قدرت Lorentz بر روی ذرات شارژ که در میدان مغناطیسی حرکت می کنند عمل می کند. این به دنبال فرمول اصلی است.
2. این به طور مستقیم با سرعت ذرات شارژ و القاء مغناطیسی متناسب است.
3. بر سرعت ذرات تاثیر نمی گذارد.
4. جهت ذرات را تحت تاثیر قرار می دهد.

نقش آن به اندازه کافی بزرگ در حوزه های الکتریکی است. یک متخصص نباید اطلاعات اصلی نظری را در مورد قوانین فیزیکی اساسی را از دست ندهد. این دانش به عنوان کسانی که در کار علمی، طراحی و به سادگی برای توسعه عمومی مشغول هستند مفید خواهد بود.

حالا شما می دانید که قدرت Lorentz، که برابر است و چگونه بر روی ذرات شارژ عمل می کند. اگر سوالی دارید، از آنها در نظرات زیر مقاله بپرسید!

مواد

نیرویی که از میدان مغناطیسی بر روی ذرات الکتریکی الکتریکی حرکت می کند عمل می کند.

جایی که Q شارژ ذره است؛

v - نرخ شارژ؛

a زاویه بین بردار نرخ شار و بردار القایی مغناطیسی است.

جهت نیروی لورنتز تعیین می شود توسط حکومت دست چپ:

اگر دست چپ را قرار دهید، به طوری که عمود بر مولفه سرعت بردار القایی در کف دست قرار داشت و چهار انگشت در جهت سرعت حرکت شارژ مثبت (یا در برابر جهت نرخ شارژ منفی قرار گرفتند )، سپس انگشت شست، جهت نیروی لورنتز را نشان می دهد:

.

از آنجایی که قدرت لورنتز همیشه عمود بر نرخ شارژ است، کار نمی کند (یعنی میزان سرعت شارژ و انرژی جنبشی آن را تغییر نمی دهد).

اگر ذرات شارژ موازی با خطوط برق میدان مغناطیسی حرکت کنند، سپس FL \u003d 0، و شارژ در میدان مغناطیسی حرکت می کند و مستقیما.

اگر ذرات شارژ عمود بر خطوط برق میدان مغناطیسی حرکت کنند، نیروی Lorentz Centripetal است:

و شتاب Centripetal را برابر می کند:

در این مورد، ذرات در اطراف دور حرکت می کند.

.

با توجه به قانون دوم نیوتن: قدرت لورنتز برابر توده جرم ذرات در شتاب مرکزی است:

سپس شعاع دایره:

و زمان گردش خون در میدان مغناطیسی:

از آنجا که جریان الکتریکی یک حرکت سفارش داده شده است، عمل میدان مغناطیسی بر روی هادی با جریان، نتیجه عمل آن بر اتهامات حرکت جداگانه است. اگر شما یک هادی را با جریان در یک میدان مغناطیسی ایجاد کنید (شکل 96، a)، سپس ما خواهیم دید که به عنوان یک نتیجه از اضافه کردن میدان های مغناطیسی مغناطیسی و هادی، نتیجه میدان مغناطیسی حاصل بر آن افزایش می یابد طرفدار هادی (بر روی نقاشی بالا) و از بین بردن میدان مغناطیسی از طرف دیگر اکسپلورر (بر روی نقاشی زیر). به عنوان یک نتیجه از عملکرد دو میدان مغناطیسی، انحنای مغناطیسی رخ می دهد و آنها تلاش می کنند تا کاهش یابد، هادی را فشار می دهد (شکل 96، B).

جهت نیرویی که بر روی هادی عمل می کند با جریان در میدان مغناطیسی می تواند با توجه به "دست راست" تعریف شود. اگر دست چپ در یک میدان مغناطیسی قرار دارد به طوری که خطوط مغناطیسی از قطب شمال به نظر می رسد در کف دست قرار دارد، و چهار انگشت بلند با جهت جریان در هادی همخوانی دارند، سپس انگشت خم بزرگ نشان می دهد جهت نیروی نیروی آمپور که بر روی عنصر طول هادی عمل می کند بستگی دارد: بر میزان القاء مغناطیسی در مقدار فعلی در هادی I، از عنصر طول هادی و از گوشه زاویه و بین جهت عنصر طول هادی و جهت میدان مغناطیسی.

این وابستگی را می توان با فرمول بیان کرد:

برای یک هدایت مستقیم از طول نهایی، عمود بر جهت میدان مغناطیسی یکنواخت قرار گرفته است، نیرویی که بر روی هادی عمل می کند برابر خواهد بود:

از فرمول آخر، ما ابعاد القاء مغناطیسی را تعریف می کنیم.

از زمان ابعاد قدرت:

به عنوان مثال ابعاد القاء همان است که ما از قانون زیست و Savara دریافت کردیم.

تسلا (واحد القاء مغناطیسی)

تسلا، واحد القاء مغناطیسی واحد سیستم بین المللی، برابر القاء مغناطیسی با کدام شار مغناطیسی از طریق مقطع عرضی 1 m.2 1 است. وبر نامگذاری شده توسط نام N. تسلا نام ها: روسی tl بین المللی T. 1. tl \u003d 104 gs(گوزن).

منیزیم؟ tat؟ nt, سحر و جادو؟ کل Dipo خط مادر؟ NT - ارزش اصلی مشخصه خواص مغناطیسی ماده. لحظه مغناطیسی در A⋅m 2 یا J / T (SI) یا ERG / GS (SGS)، 1 ERG / GS \u003d 10 -3 J / TL اندازه گیری می شود. واحد خاص لحظه مغناطیسی ابتدایی Magneton Boron است. در مورد یک مدار صاف با جریان الکتریکی، لحظه مغناطیسی محاسبه می شود

جایی که - جریان در مدار، منطقه کانتور، واحد بردار طبیعی به سطح مدار است. جهت لحظه مغناطیسی معمولا بر اساس قانون رول واقع شده است: اگر دکمه پانل را در جهت فعلی چرخانید، جهت لحظه ای مغناطیسی با جهت حرکت پیشرونده بوولر همخوانی دارد.

برای یک کانتور بسته دلخواه، لحظه مغناطیسی از:

,

جایی که - بردار شعاع از ابتدای مختصات به عنصر طول کانتور صرف شده است

در مورد عمومی توزیع دلخواه جریان در محیط زیست:

,

کجا - تراکم فعلی در عنصر حجم.

بنابراین، گشتاور بر روی مدار در میدان مغناطیسی عمل می کند. این مدار تنها در این نقطه به این نقطه هدایت می شود. ما در این مرحله یک جهت مثبت برای جهت میدان مغناطیسی را انجام خواهیم داد. گشتاور به طور مستقیم متناسب با مقدار فعلی است من.، کانتور مربع S. و زاویه سینوس بین جهت میدان مغناطیسی و طبیعی است.

اینجا M. - گشتاور ، یا لحظه قدرت , - لحظه مغناطیسی کانتور (به طور مشابه - لحظه الکتریکی دو قطبی).

در یک میدان غیر یکنواخت () فرمول معتبر است اندازه کانتور به اندازه کافی کوچک است (سپس در داخل مدار، میدان را می توان تقریبا همگن در نظر گرفت). در نتیجه، مدار با جریان هنوز در حال تلاش برای چرخش به طوری که لحظه مغناطیسی آن در طول خطوط بردار هدایت می شود.

اما، علاوه بر این، نیروی حاصل از آن بر روی کانتور عمل می کند (در مورد یک میدان همگن و. این نیرو بر روی کانتور با آهنربای فعلی یا دائمی با لحظه ای عمل می کند و آنها را به منطقه میدان مغناطیسی قوی تبدیل می کند.
کار بر روی حرکت کانتور با جریان در یک میدان مغناطیسی.

آسان است ثابت کنید که کار بر روی حرکت کانتور با جریان در یک میدان مغناطیسی برابر است جایی که و - جریان مغناطیسی از طریق منطقه کانتور در موقعیت های نهایی و اولیه. این فرمول معتبر است جریان در مدار ثابت است. هنگام انتقال کانتور، پدیده القاء الکترومغناطیسی در نظر گرفته نشده است.

فرمول نیز برای خطوط بزرگ در یک میدان مغناطیسی قوی غول پیکر معتبر است (ارائه شده است من \u003dconst)

در نهایت، اگر طرح کلی با جریان تغییر نکند، اما تغییر میدان مغناطیسی، به عنوان مثال شار مغناطیسی را از طریق سطح پوشش داده شده توسط کانتور تغییر دهید، از مقدار تا آن زمان برای این کار باید همین کار را انجام دهید . این کار عملیات تغییر شار مغناطیسی مرتبط با کانتور نامیده می شود. جریان بردار القایی مغناطیسی (جریان مغناطیسی) از طریق پلت فرم DS یک مقدار فیزیکی اسکالر است که برابر است

جایی که b n \u003d bcosα - پروژکتور بردار که در در جهت طبیعی به سایت DS (α - زاویه بین بردارها n. و که در)، D. S.\u003d DS n. - بردار که در آن ماژول برابر با DS است، و جهت آن هماهنگ با جهت طبیعی است n. به سایت بردار جریان که در این می تواند هر دو مثبت و منفی بسته به علامت COSα (تعیین شده توسط انتخاب جهت مثبت طبیعی است n.) بردار جریان که در معمولا به کانتور متصل می شود، بر اساس آن جریان جریان. در این مورد، جهت مثبت طبیعی به کانتور ما تعجب کردیم: آن را به قاعده فعلی پیچ راست متصل می کند. این بدان معنی است که جریان مغناطیسی، که توسط کانتور ایجاد شده است، از طریق سطح محدود به خودشان همیشه مثبت است.

جریان الکتریکی القایی مغناطیسی F B از طریق یک سطح مشخص دلخواه S برابر است

(2)

برای یک میدان همگن و یک سطح صاف، که عمود بر بردار قرار دارد که در، b n \u003d b \u003d const و

از این فرمول، واحد شار مغناطیسی تنظیم شده است وبر (WB): 1 WB یک جریان مغناطیسی است که از طریق سطح مسطح 1 متر مربع عبور می کند که عمود بر میدان مغناطیسی همگن قرار دارد و القاء آن 1 TL (1 wb \u003d 1 TL 2) است.

قضیه گاوس برای زمینه: جریان بردار القاء مغناطیسی از طریق هر سطح بسته صفر است:

(3)

این قضیه بازتاب این واقعیت است که اتهامات مغناطیسی وجود ندارددر نتیجه، خط القایی مغناطیسی هیچ آغاز، پایان نیست و بسته نشده است.

در نتیجه، برای جریانهای بردارها که در و E. از طریق سطح بسته در حردوگ و زمینه های بالقوه، فرمول های مختلف به دست آمده است.

به عنوان مثال، ما جریان بردار را پیدا خواهیم کرد که در از طریق solenoid. القاء مغناطیسی یک میدان همگن در داخل یک محلول با یک هسته با نفوذپذیری مغناطیسی μ، برابر است

جریان مغناطیسی از طریق یک دور از snemide solenoid برابر است

یک جریان مغناطیسی کامل، که با تمام رنگ های Solenoid و نامیده می شود جریان,

ظهور نیرویی که بر روی شارژ الکتریکی عمل می کند در یک میدان الکترومغناطیسی خارجی حرکت می کند

انیمیشن

شرح

نیروی لورنتز یک ذره پیشرفته نامیده می شود، در یک میدان الکترومغناطیسی خارجی حرکت می کند.

فرمول قدرت Lorentz (F) ابتدا با تعمیم حقایق با تجربه H.A به دست آمد. لورنز در سال 1892 و در کار "نظریه الکترومغناطیسی ماکسول و کاربرد آن به حرکت بدن" ارائه شد. این فرم را دارد:

f \u003d qe + q، (1)

جایی که Q یک ذره شارژ است؛

E - قدرت میدان الکتریکی؛

B - القاء مغناطیسی بردار، مستقل از ارزش شارژ و سرعت حرکت آن؛

v بردار سرعت ذرات شارژ نسبت به سیستم مختصات است که در آن مقادیر F و B محاسبه می شود.

اولین اصطلاح در سمت راست معادله (1) نیروی عمل بر روی ذرات شارژ در میدان الکتریکی F E \u003d QE است، دوره دوم نیروی عمل در میدان مغناطیسی است:

f m \u003d q. (2)

فرمول (1) جهانی است. این برای هر دو میدان ثابت و متغیر قدرت، و همچنین برای هر مقدار از سرعت ذرات شارژ معتبر است. این یک نسبت مهم الکترودینامیک است، زیرا به شما اجازه می دهد معادلات میدان الکترومغناطیسی را با معادلات حرکت ذرات شارژ مرتبط کنید.

در تقریب nonrelativistic، نیروی F، مانند هر نیروی دیگر، به انتخاب یک سیستم مرجع بی وقفه بستگی ندارد. در عین حال، مولکول مغناطیسی نیروی Lorentz F M با انتقال از یک سیستم مرجع به دیگری به دلیل تغییر سرعت متفاوت است، بنابراین اجزای الکتریکی F E تغییر خواهد کرد. در این ارتباط، جداسازی نیروی F در هر مغناطیسی و الکتریکی تنها با سیستم مرجع حساس است.

در یک فرم اسکالر، عبارت (2) دارای فرم است:

fm \u003d qvbsina، (3)

جایی که A زاویه بین بردارهای سرعت و القاء مغناطیسی است.

بنابراین، بخش مغناطیسی نیروی لورنتز حداکثر است، اگر جهت حرکت ذرات عمود بر میدان مغناطیسی عمود بر زمین باشد (a \u003d p / 2)، و صفر است، اگر ذرات حرکت می کند در امتداد جهت میدان ( a \u003d 0)

نیروی مغناطیسی F m متناسب با محصول بردار، I.E. این عمود بر وسیله نقلیه سرعت ذرات شارژ است و بنابراین کار را بر عهده نمی گیرد. این به این معنی است که در یک میدان مغناطیسی ثابت، تنها مسیر ذرات شارژ شده در حال حرکت تحت عمل نیروی مغناطیسی پیچیده شده است، اما انرژی آن همیشه بدون تغییر باقی می ماند، به طوری که ذره یا حرکت می کند.

جهت نیروی مغناطیسی برای یک بار مثبت بر اساس محصول بردار تعیین می شود (شکل 1).

جهت نیروی عمل بر روی یک بار مثبت در یک میدان مغناطیسی

شکل. یک

برای شارژ منفی (الکترون)، نیروی مغناطیسی در جهت مخالف هدایت می شود (شکل 2).

جهت نیروی لورنتز بر روی یک الکترون در یک میدان مغناطیسی عمل می کند

شکل. 2

میدان مغناطیسی در هدایت به خواننده عمود بر این رقم. میدان الکتریکی گم شده است

اگر میدان مغناطیسی یکنواخت باشد و به سرعت عمود بر سرعت ارسال شود، شارژ M در اطراف دایره حرکت می کند. شعاع دایره R توسط فرمول تعیین می شود:

کجا - ذرات خاص ذرات.

دوره گردش ذرات (یک زمان نوبت) به سرعت بستگی ندارد اگر سرعت ذرات بسیار کمتر از سرعت نور در Vacuo باشد. در غیر این صورت، دوره تبدیل ذرات به دلیل افزایش توده نسبیتی افزایش می یابد.

در مورد ذرات غیر نسبیتی:

کجا - ذرات خاص ذرات.

در خلاء در یک میدان مغناطیسی همگن، اگر بردار سرعت عمود بر بردار القایی مغناطیسی (a # p / 2) باشد، ذرات شارژ تحت عمل نیروی لورنتز (بخش مغناطیسی آن) در امتداد خط پیچ با یک حرکت حرکت می کند سرعت ثابت v. در عین حال، حرکت آن از یک حرکت مستقیم یکنواخت در امتداد میدان مغناطیسی در سرعت و یک حرکت چرخشی یکنواخت در هواپیما عمود بر میدان در سرعت حرکت می کند (شکل 2).

طرح ریزی مسیر حرکت ذرات بر روی هواپیما عمود بر یک دایره شعاع وجود دارد:

دوره گردش ذرات:

فاصله H، که ذرات را در طول زمان T در امتداد میدان مغناطیسی قرار می دهد (زمین مسیر پیچ) توسط فرمول تعیین می شود:

h \u003d vcos a t. (6)

محور خط پیچ همزمان با جهت میدان است، مرکز دایره در امتداد خط قدرت میدان حرکت می کند (شکل 3).

حرکت ذرات شارژ در زاویه پرواز کردیک شماره / 2 در میدان مغناطیسی در

شکل. 3

میدان الکتریکی گم شده است

اگر میدان الکتریکی e no. 0 باشد، جنبش پیچیده تر است.

در یک مورد خاص، اگر بردارهای E-IB موازی باشند، سرعت V 11، موازی با میدان مغناطیسی، تغییر می کند، در نتیجه، گام مسیر مسیر را تغییر می دهد (6).

در صورتی که E IB موازی نیست، مرکز چرخش ذرات منتقل می شود، به نام رانش، عمود بر میدان در. جهت رانش توسط محصول بردار تعیین می شود و به علامت شارژ بستگی ندارد.

اثر میدان مغناطیسی بر روی ذرات شارژ شده حرکت منجر به توزیع مجدد جریان در بخش مقطعی از هادی می شود، که تظاهرات آن را در پدیده های ترمومغناطیسی و گالوانیزه پیدا می کند.

اثر به فیزیکدان هلند H.a. لورنز (1853-1928).

ویژگی های موقت

زمان شروع (ورود به -15 تا 15)؛

زمان وجود (ورود به سیستم TC از 15 تا 15)؛

زمان تخریب (Log TD از -15 تا -15)؛

زمان تظاهرات بهینه (Log TK از -12 تا 3).

نمودار:

اثر پیاده سازی فنی

پیاده سازی فنی عمل لورنتز

پیاده سازی فنی آزمایش بر روی مشاهده مستقیم نیروی نیروی لورنتز بر روی یک شارژ متحرک معمولا کاملا پیچیده است، زیرا ذرات متناظر مربوطه دارای اندازه مشخصه مولکولی هستند. بنابراین، مشاهده مسیر خود را در میدان مغناطیسی نیاز به خلاء حجم کار برای جلوگیری از برخورد هایی است که مسیر را تحریف می کنند. بنابراین به طور خاص چنین تنظیمات تظاهرات معمولا ایجاد نمی شود. این ساده ترین تظاهرات برای استفاده از آنالیز جرم مغناطیسی بخش استاندارد است که اثر 409005 را بررسی می کند، عمل آن به طور کامل بر اساس قدرت لورنز است.

اثر کاربرد

استفاده معمول در تکنیک - سنسور سالن، به طور گسترده ای در تجهیزات اندازه گیری استفاده می شود.

ورق فلزی یا نیمه هادی در یک میدان مغناطیسی قرار داده شده است. هنگامی که جریان الکتریکی تراکم J در جهت عمود بر میدان مغناطیسی، میدان الکتریکی عرضی از طریق آن در صفحه رخ می دهد، قدرت آن عمود بر هر دو بردارها و c است. با توجه به اندازه گیری ها یافت می شود.

این اثر با عمل قدرت Lorentz بر روی شارژ متحرک توضیح داده شده است.

مغناطیس گالوانومغناطیسی. طیف سنج های جرمی شتاب دهنده ذرات شارژ. ژنراتورهای مغناطیسی هیدرودینامیکی.

ادبیات

1. Sivukhin D.V. دوره عمومی فیزیک. - متر: علم، 1977.- T.3. برق

2. دیکشنری دانشنامه فیزیکی. - M.، 1983.

3. Detlaf A.A.، Yavorsky B.M. دوره فیزیک. - M: مدرسه عالی، 1989.

کلید واژه ها

• شارژ الکتریکی
• القاء مغناطیسی
• یک میدان مغناطیسی
• تنش میدان الکتریکی
• قدرت لورنتز
• سرعت ذرات
• شعاع دایره
• دوره درمان
• مسیر پیچ پیچ
• الکترون
• پروانه
• پوزیترون

بخش های علوم طبیعی:

اما جریان و پس از آن

زیراnsd. l. – تعداد اتهامات حجم S.d. l., سپس برای یک بار

یا

قدرت لورنتز – نیرویی که بخشی از میدان مغناطیسی را بر روی یک شارژ مثبت حرکت می کند، به سرعت حرکت می کند(در اینجا - نرخ حرکت مرتبه ای از حامل های یک بار مثبت). ماژول قدرت Lorentz:

جایی که α زاویه بین است و.

از (2.5.4) می توان دید که قدرت حرکت در امتداد خط کار نمی کند ().

قدرت لورنتز عمود بر هواپیما است که در آن بردارها دروغ می گویند و. به یک بار مثبت حرکت قانون دست چپ دست راست یا« قانون Braschik"(شکل 2.6).

جهت عمل برای شارژ منفی مخالف است، بنابراین، الکترونها قابل اجرا قانون دست راست.

از آنجا که قدرت Lorentz عمود بر شارژ متحرک به کار گرفته می شود، I.E. عمود بر , کار این نیرو همیشه برابر صفر است . در نتیجه، عمل بر روی یک ذره شارژ، قدرت لورنتز نمی تواند انرژی ذرات جنبشی را تغییر دهد.

غالبا نیروی لورنتز مقدار نیروهای الکتریکی و مغناطیسی را فرا می خواند:

,

(2.5.4)

در اینجا، نیروی الکتریکی ذرات را تسریع می کند، انرژی آن را تغییر می دهد.

هر روز عمل نیروی مغناطیسی بر روی یک شارژ متحرک، ما در صفحه تلویزیون می بینیم (شکل 2.7).

حرکت پرتو الکترونی در سراسر صفحه صفحه نمایش توسط یک میدان مغناطیسی یک کویل انحصاری تحریک می شود. اگر یک آهنربای دائمی را به هواپیما صفحه نمایش برسانید، اثر آن بر روی پرتو الکترونی با توجه به اعوجاج در تصویر، آسان است.

اثر قدرت لورنتز در شتابدهنده ذرات شارژ شده در بند 4.3 شرح داده شده است.