Berapakah daya Lorentz, berapa besar dan arah daya ini
Definisi
Apabila elektron bergerak di sepanjang konduktor, medan magnet timbul di sekelilingnya. Pada masa yang sama, jika anda meletakkan konduktor di medan magnet melintang dan menggerakkannya, EMF aruhan elektromagnetik akan timbul. Sekiranya arus mengalir melalui konduktor yang berada di medan magnet, daya Ampere bertindak ke atasnya.
Nilainya bergantung pada arus yang mengalir, panjang konduktor, besarnya vektor aruhan magnet dan sinus sudut antara garis medan magnet dan konduktor. Ia dikira dengan formula:
Daya yang dipertimbangkan agak serupa dengan yang dipertimbangkan di atas, tetapi tidak bertindak pada konduktor, tetapi pada zarah bermuatan bergerak dalam medan magnet. Rumusannya adalah:
Penting! Daya Lorentz (FL) bertindak pada elektron yang bergerak di medan magnet, dan pada konduktor - Ampere.
Dari kedua formula tersebut dapat dilihat bahawa dalam kes pertama dan kedua, semakin dekat sinus sudut alfa hingga 90 darjah, semakin besar kesannya pada konduktor atau cas Fa atau Fl, masing-masing.
Jadi, daya Lorentz tidak dicirikan oleh perubahan magnitud halaju, tetapi oleh pengaruh medan magnet pada elektron yang dicas atau ion positif. Apabila terdedah kepada mereka, FL tidak melakukan kerja. Oleh itu, arah pergerakan pergerakan zarah bermuatan berubah, dan bukan besarnya.
Adapun unit pengukuran gaya Lorentz, seperti halnya kekuatan lain dalam fisika, kuantitas seperti Newton digunakan. Komponennya:
Bagaimana kekuatan Lorentz diarahkan
Untuk menentukan arah daya Lorentz, seperti kekuatan Ampere, peraturan tangan kiri berfungsi. Ini bermaksud bahawa untuk memahami di mana nilai Fl diarahkan, seseorang perlu membuka telapak tangan kiri sehingga garis-garis aruhan magnetik memasuki tangan, dan empat jari memanjang menunjukkan arah vektor halaju. Kemudian ibu jari, dibengkokkan pada sudut kanan ke telapak tangan, menunjukkan arah gaya Lorentz. Dalam gambar di bawah ini anda melihat bagaimana menentukan arah.
Perhatian! Arah tindakan Lorentz adalah tegak lurus dengan pergerakan zarah dan garis-garis aruhan magnet.
Dalam kes ini, untuk lebih tepat, untuk zarah bermuatan positif dan negatif, arah keempat jari yang diperpanjang itu penting. Peraturan sebelah kiri yang dijelaskan di atas dirumuskan untuk zarah positif.Sekiranya ia dicas negatif, maka garis aruhan magnet tidak boleh diarahkan ke telapak terbuka, tetapi ke sisi belakangnya, dan arah vektor Fl akan berlawanan.
Sekarang kita akan memberitahu dengan sederhana apa fenomena ini memberi kita dan apa kesan sebenarnya terhadap tuduhan. Katakan bahawa elektron bergerak dalam satah tegak lurus ke arah garis-garis aruhan magnet. Kami telah menyebut bahawa Fl tidak mempengaruhi kelajuan, tetapi hanya mengubah arah pergerakan zarah. Maka daya Lorentz akan memberi kesan sentripetal. Ini ditunjukkan dalam gambar di bawah.
Permohonan
Dari semua kawasan di mana daya Lorentz digunakan, salah satu yang terbesar adalah pergerakan zarah di medan magnet bumi. Sekiranya kita menganggap planet kita sebagai magnet besar, maka zarah-zarah yang berada di dekat kutub magnet utara membuat gerakan dipercepat dalam satu putaran. Akibatnya, mereka bertabrakan dengan atom dari atmosfer atas, dan kita melihat cahaya utara.
Walau bagaimanapun, terdapat kes lain di mana fenomena ini berlaku. Contohnya:
- Tiub sinar katod. Dalam sistem pesongan elektromagnetik mereka. CRT telah digunakan selama lebih dari 50 tahun berturut-turut dalam pelbagai peranti, dari osiloskop paling sederhana hingga televisyen dengan pelbagai bentuk dan ukuran. Penasaran bahawa dalam soal rendering warna dan bekerja dengan grafik, ada yang masih menggunakan monitor CRT.
- Kereta elektrik - penjana dan enjin. Walaupun kekuatan Ampere lebih cenderung bertindak di sini. Tetapi nilai-nilai ini boleh dianggap berdekatan. Walau bagaimanapun, ini adalah alat yang kompleks semasa operasi di mana kesan banyak fenomena fizikal diperhatikan.
- Dalam pemecut zarah bermuatan untuk memberi mereka orbit dan arah.
Kesimpulannya
Untuk meringkaskan dan menggariskan empat perkara utama artikel ini dalam bahasa mudah:
- Daya Lorentz bertindak pada zarah bermuatan yang bergerak dalam medan magnet. Ini mengikuti formula asas.
- Ini berkadar terus dengan kepantasan zarah dan aruhan magnet yang dikenakan.
- Tidak mempengaruhi kelajuan zarah.
- Mempengaruhi arah zarah.
Peranannya cukup besar di kawasan "elektrik". Pakar tidak boleh melupakan maklumat teori asas mengenai undang-undang fizikal asas. Pengetahuan ini akan berguna, begitu juga dengan mereka yang terlibat dalam karya ilmiah, reka bentuk dan hanya untuk pengembangan umum.
Akhirnya, kami mengesyorkan menonton video yang berguna untuk menggabungkan bahan yang dikaji:
Sekarang anda tahu apa kekuatan Lorentz, apakah itu sama dan bagaimana ia mempengaruhi zarah bermuatan. Sekiranya anda mempunyai pertanyaan, tanyakan pada komen di bawah artikel itu!
Bahan berkaitan:
Memuat ...
