Koja je Lorentzova sila, koja je veličina i smjerovi ove sile
definicija
Kad se elektroni kreću duž vodiča, oko njega nastaje magnetsko polje. Istovremeno, ako vodič postavite u poprečno magnetsko polje i pomaknete ga, nastat će EMF elektromagnetske indukcije. Ako struja teče kroz vodič koji je u magnetskom polju, na njega djeluje Amperova sila.
Njegova vrijednost ovisi o struji struje, duljini vodiča, veličini vektora magnetske indukcije i sinusu kuta između linija magnetskog polja i vodiča. Izračunava se po formuli:
Sila koja se razmatra nekako je slična onoj koja je gore razmatrana, ali ne djeluje na vodič, već na pokretnu nabijenu česticu u magnetskom polju. Formula je:
Važno! Lorentzova sila (FL) djeluje na elektron koji se kreće u magnetskom polju, a na provodnik - Ampere.
Iz dvije formule se vidi da je u prvom i drugom slučaju, što je sinus kutnog zgloba bliži 90 stupnjeva, to je veći učinak na dirigent ili naboje Fa, odnosno Fl.
Dakle, Lorentzovu silu ne karakterizira promjena u veličini brzine, već utjecaj magnetskog polja na nabijeni elektron ili pozitivni ion. Kada je izložen njima, FL ne obavlja posao. Prema tome, upravo se smjer kretanja brzine nabijene čestice mijenja, a ne njegova veličina.
Što se tiče jedinice za mjerenje Lorentzove sile, kao u slučaju drugih sila u fizici, koristi se količina poput Newtona. Njegove komponente:
Kako se usmjerava moć Lorentza
Da bi se odredio smjer Lorentzove sile, kao i kod Amperove sile, djeluje pravilo lijeve ruke. To znači da, da bismo shvatili kamo je usmjerena vrijednost Fl, treba otvoriti dlan lijeve ruke tako da linije magnetske indukcije uđu u ruku, a izduženi četiri prsta pokazuju smjer vektora brzine. Zatim palac, savijen pod pravim kutom prema dlanu, pokazuje smjer Lorentzove sile. Na slici ispod vidite kako odrediti smjer.
Upozorenje! Smjer Lorentzovog djelovanja okomit je na gibanje čestice i linije magnetske indukcije.
Istovremeno, da budemo precizniji za pozitivno i negativno nabijene čestice, smjer četiri produžena prsta je važan. Gore opisano pravilo na lijevoj strani formulirano je za pozitivnu česticu.Ako je negativno nabijen, tada se crte magnetske indukcije ne trebaju usmjeriti prema otvorenom dlanu, već prema stražnjoj strani, a smjer vektora Fl bit će suprotan.
Sada ćemo jednostavnim riječima reći što nam ovaj fenomen daje i koliki je stvarni utjecaj na optužbe. Pretpostavimo da se elektron kreće u ravnini okomitoj na smjer linija magnetske indukcije. Već smo spomenuli da Fl ne utječe na brzinu, već samo mijenja smjer gibanja čestica. Tada će Lorentzova sila imati centripetalni učinak. To se odražava na slici ispod.
primjena
Od svih područja na kojima se koristi Lorentzova sila, jedno od najvećih je kretanje čestica u magnetskom polju zemlje. Ako naš planet smatramo velikim magnetom, tada čestice koje se nalaze u blizini sjevernih magnetskih pola prave ubrzano kretanje u spiralu. Kao rezultat toga, oni se sudaraju s atomima iz gornje atmosfere, a mi vidimo sjeverna svjetla.
Međutim, postoje i drugi slučajevi gdje se ovaj fenomen odnosi. Na primjer:
- Katodne cijevi. U njihovim elektromagnetskim odbojnim sustavima. CRT se koriste više od 50 godina zaredom u raznim uređajima, od najjednostavnijeg osciloskopa do televizora različitih oblika i veličina. Zanimljivo je da u pogledu prikazivanja boja i rada s grafikom, neki i dalje koriste CRT monitore.
- Električni automobili - generatori i motori. Iako je vjerojatnije da će snaga Ampera djelovati ovdje. Ali ove se vrijednosti mogu smatrati susjednim. Ipak, to su složeni uređaji tijekom rada kojih se opaža učinak mnogih fizičkih pojava.
- U akceleratorima nabijenih čestica kako bi im dali orbite i smjerove.
zaključak
Da biste saželi i iznijeli četiri glavne točke ovog članka na jednostavnom jeziku:
- Lorentzova sila djeluje na nabijene čestice koje se kreću u magnetskom polju. To proizlazi iz osnovne formule.
- Izravno je proporcionalan brzini nabijene čestice i magnetskoj indukciji.
- Ne utječe na brzinu čestica.
- Utječe na smjer čestice.
Njegova je uloga prilično velika u "električnim" područjima. Specijalist ne smije izgubiti iz vida osnovne teorijske podatke o temeljnim fizikalnim zakonima. Ovo znanje je korisno, kao i onima koji se bave znanstvenim radom, dizajnom i samo za opći razvoj.
Na kraju, preporučujemo gledanje korisnih videozapisa za konsolidaciju proučenog materijala:
Sada znate što je Lorentzova sila, čemu je jednaka i kako djeluje na nabijene čestice. Ako imate pitanja, postavite ih u komentarima ispod članka!
Srodni materijali:
Učitavanje ...
