Hvordan det opfører sig elektrisk ladede partikler i elektriske og magnetiske felter?

click fraud protection

elektrisk ladede partikler - en partikel, der har en positiv eller negativ ladning.Dette kan enten være atomer, molekyler eller elementarpartikler.Når elektrisk ladede partikler i et elektrisk felt er, det virker Coulomb kraft.Værdien af ​​denne kraft, hvis du kender feltstyrken på et bestemt punkt beregnes ved følgende formel: F = qE.

Så vi har fastslået, at en elektrisk ladet partikel, som er i et elektrisk felt, bevæger under indflydelse af Coulomb force.

nu overveje Hall effekt.Eksperimentelt har det vist sig, at magnetfeltet virker på bevægelse af ladede partikler.Magnetisk induktion er den maksimale kraft, der påvirker hastigheden af ​​bevægelsen af ​​en sådan partikel af magnetfeltet.En ladet partikel bevæger sig med enheden hastighed.Hvis en elektrisk ladet partikel vil flyve i det magnetiske felt ved en given hastighed, den kraft, der virker på den del af feltet er vinkelret på hastigheden af ​​partiklen og således den magnetiske induktion vektor: F = q [v, B].Da den kraft, der virker på partiklen er vinkelret på hastigheden af ​​bevægelse og acceleration, som angivet af denne kraft vinkelret på bevægelsen, accelerationen er normalt.Følgelig den retliniede bane af bøjningen er i kontakt med en ladet partikel i et magnetfelt.Hvis partiklen flyver parallelt til de strækninger i magnetisk induktion, er magnetfeltet ikke handle på en ladet partikel.Hvis det trænger vinkelret på linjerne i magnetisk induktion, der virker på partiklen er på et maksimum.

Nu kan vi skrive Newtons lov II: QVB = MV2 / R eller R = MV / QB, hvor m - er massen af ​​ladet partikel, og R - radius af banen.Denne ligning indebærer, at en partikel bevæger sig i en ensartet felt af en cirkel med radius.Således betyder den periode, revolution rundt om omkredsen af ​​de ladede partikler ikke afhænge af hastigheden.Det skal bemærkes, at de elektrisk ladede partikler fanget i magnetfeltet, den kinetiske energi er uændret.På grund af det faktum, at kraften er vinkelret på bevægelsen af ​​en partikel på ethvert punkt af banen, styrken af ​​det magnetiske felt, der virker på partiklen ikke udføre arbejde forbundet med bevægelsen af ​​de ladede partikler.

retning af den kraft, der virker på bevægelse af en ladet partikel i et magnetfelt kan bestemmes ved de "regler venstre."Til dette er det nødvendigt at placere venstre hånd, således at fire fingre peger retning af hastigheden af ​​de ladede partikler godt og magnetisk induktion linjer er rettet mod midten af ​​håndfladen, i dette tilfælde bøjet 90 grader tommelfinger vil vise retningen af ​​den kraft, der virker på den positivtladede partikler.I dette tilfælde, hvis partiklen har en negativ ladning, vil retningen af ​​kraften være modsat.

Hvis elektrisk ladede partikler, der falder ind i området af den fælles aktion af magnetiske og elektriske felter, er det en kraft, kaldet Lorentz-kraften: F = qE + q [v, B].Det første led i dette tilfælde vedrører en elektrisk komponent, og den anden - til den magnetiske.