Hvordan den oppfører seg elektrisk ladde partikler i elektriske og magnetiske felt?

click fraud protection

elektrisk ladde partikler - en partikkel som har en positiv eller negativ ladning.Dette kan enten være atomer, molekyler eller elementærpartikler.Når elektrisk ladede partikler i et elektrisk felt er, fungerer den Coulomb kraft.Verdien av denne kraften, hvis man kjenner feltstyrken på et bestemt punkt blir beregnet ved den følgende formel: F = Qe.

Derfor har vi fastslått at en elektrisk ladet partikkel, som er i et elektrisk felt, beveges under påvirkning av den kraft Coulomb.

Nå vurdere Hall effekt.Eksperimentelt er det funnet at det magnetiske felt virker på bevegelse av ladete partikler.Magnetisk induksjon er den maksimale kraft som påvirker hastigheten til bevegelsen av en slik partikkel av det magnetiske felt.En ladet partikkel beveger seg med enhet hastighet.Dersom et elektrisk ladet partikkel vil fly i det magnetiske felt med en gitt hastighet, er vinkelrett på hastigheten av partikkelen, og dermed den magnetiske induksjonsvektor den kraft, som virker på den delen av feltet: F = q [v, B].Siden den kraft som virker på partikkelen er vinkelrett på hastigheten av bevegelse, og akselerasjon, som gitt ved denne kraft vinkelrett på bevegelsen, er det normal akselerasjon.Følgelig er det rettlinjede bane av bøyen i kontakt med en ladet partikkel i et magnetisk felt.Dersom partikkel flyr parallelt med linjene av magnetisk induksjon, gjør det magnetiske feltet handle ikke på en ladet partikkel.Hvis det kommer inn vinkelrett på linjene av magnetisk induksjon, er den kraft som virker på partikkelen ved et maksimum.

Nå kan vi skrive Newtons lov II: QVB = mv2 / R, eller R = mv / qB hvor m - er massen av ladede partikler, og R - radius av banen.Denne ligningen medfører at en partikkel som beveger seg i et jevnt felt av en sirkel med radius.Således perioden for omdreining rundt omkretsen av de ladede partikler som ikke er avhengig av hastigheten.Det bør bemerkes at de elektrisk ladede partikler fanget i det magnetiske felt, er den kinetiske energien uendret.På grunn av det faktum at den kraft som er vinkelrett på bevegelsen til en partikkel på ethvert punkt av banen, styrken av det magnetiske felt, som virker på partikkelen ikke utfører arbeid i forbindelse med bevegelse av de ladede partikler.

retning av kraften som virker på bevegelse av en ladet partikkel i et magnetfelt kan bestemmes ved "reglene på venstre hånd."For dette er det nødvendig å plassere den venstre hånden, slik at fire fingre som peker retningen av hastigheten av de ladede partiklene godt og de magnetiske induksjonslinjene er rettet mot midten av håndflaten, i dette tilfelle bøyd i 90 grader tommel viser retningen av den kraft som virker på positivtladde partikler.I så fall, hvis den partikkel har en negativ ladning, vil retningen av den kraft som er motsatt.

Hvis elektrisk ladede partikler som faller inn i området av skjøten virkning av magnetiske og elektriske felter, er det en kraft, kalt Lorentz kraft: F = Qe + q [v, B].Det første ledd i dette tilfelle er knyttet til en elektrisk komponent, og den andre - til magnetisk.