Paano kumikilos ang isang particle na may kuryente sa electric at magnetic field?

Paano kumikilos ang isang particle na may kuryente sa electric at magnetic field?
Paano kumikilos ang isang particle na may kuryente sa electric at magnetic field?
Anonim

Ang electrically charged na particle ay isang particle na may positive o negative charge. Maaari itong maging parehong mga atomo, molekula, at elementarya na mga particle. Kapag ang isang particle na may kuryente ay nasa isang electric field, ang puwersa ng Coulomb ay kumikilos dito. Ang halaga ng puwersang ito, kung alam ang halaga ng lakas ng field sa isang partikular na punto, ay kinakalkula ng sumusunod na formula: F=qE.

So,

electrically charged particle
electrically charged particle

natukoy namin na ang isang particle na may kuryente, na nasa isang electric field, ay gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng puwersa ng Coulomb.

Ngayon isaalang-alang ang Hall effect. Eksperimento na natagpuan na ang magnetic field ay nakakaapekto sa paggalaw ng mga sisingilin na particle. Ang magnetic induction ay katumbas ng maximum na puwersa na nakakaapekto sa bilis ng paggalaw ng naturang particle mula sa magnetic field. Ang isang naka-charge na particle ay gumagalaw na may bilis ng yunit. Kung ang isang particle na may kuryente ay lumipad papunta sa isang magnetic field na may ibinigay na bilis, kung gayon ang puwersa na kumikilos sa gilid ng field ay magigingay patayo sa bilis ng butil at, nang naaayon, sa magnetic induction vector: F=q[v, B]. Dahil ang puwersa na kumikilos sa particle ay patayo sa bilis ng paggalaw, kung gayon ang acceleration na ibinigay ng puwersang ito ay patayo din sa paggalaw, ay isang normal na acceleration. Alinsunod dito, ang isang rectilinear trajectory ng paggalaw ay baluktot kapag ang isang sisingilin na particle ay pumasok sa isang magnetic field. Kung ang isang particle ay lumilipad nang kahanay sa mga linya ng magnetic induction, kung gayon ang magnetic field ay hindi kumikilos sa sisingilin na particle. Kung ito ay lilipad nang patayo sa mga linya ng magnetic induction, kung gayon ang puwersa na kumikilos sa particle ay magiging maximum.

paggalaw ng mga sisingilin na particle
paggalaw ng mga sisingilin na particle

Ngayon ay isulat natin ang Newton's II law: qvB=mv2/R, o R=mv/qB, kung saan ang m ay ang masa ng sisingilin na particle, at ang R ay ang radius ng trajectory. Ito ay sumusunod mula sa equation na ito na ang particle ay gumagalaw sa isang pare-parehong field kasama ang isang bilog ng radius. Kaya, ang panahon ng rebolusyon ng isang sisingilin na particle sa isang bilog ay hindi nakasalalay sa bilis ng paggalaw. Dapat tandaan na ang isang electrically charged na particle sa isang magnetic field ay may pare-parehong kinetic energy. Dahil sa ang katunayan na ang puwersa ay patayo sa paggalaw ng butil sa alinman sa mga punto ng tilapon, ang puwersa ng magnetic field na kumikilos sa particle ay hindi gumagawa ng gawaing nauugnay sa paglipat ng paggalaw ng sisingilin na particle.

paggalaw ng isang sisingilin na particle sa isang magnetic field
paggalaw ng isang sisingilin na particle sa isang magnetic field

Ang direksyon ng puwersang kumikilos sa paggalaw ng isang naka-charge na particle sa isang magnetic field ay maaaring matukoy gamit ang "left hand rule". Upang gawin ito, kailangan mong ilagay ang iyong kaliwang paladupang ang apat na daliri ay nagpapahiwatig ng direksyon ng bilis ng paggalaw ng isang sisingilin na particle, at ang mga linya ng magnetic induction ay nakadirekta sa gitna ng palad, kung saan ang thumb na nakayuko sa isang anggulo ng 90 degrees ay magpapakita ng direksyon ng puwersa na kumikilos sa isang particle na may positibong charge. Kung ang particle ay may negatibong singil, ang direksyon ng puwersa ay magiging kabaligtaran.

Kung ang isang electrically charged na particle ay nakapasok sa rehiyon ng magkasanib na pagkilos ng magnetic at electric field, pagkatapos ay isang puwersa na tinatawag na Lorentz force ang kikilos dito: F=qE + q[v, B]. Ang unang termino ay tumutukoy sa electrical component, at ang pangalawa - sa magnetic.

Inirerekumendang: