Поделиться
Приложение 2. Сила Лоренца.Применение силы Лоренца2.ppt
Сила Лоренца
Сила Лоренца
Магнитное поле действует только на движущийся заряд.
Силой Лоренца называют силу Fл, действующую в магнитном поле на электрический заряд q, движущийся в пространстве со скоростью .
Связь тока в проводнике с характеристиками носителей
I = Q / t
Q = q N
N = n V
V = v t S
I = q n v t S / t
I = q n v S
Сила Ампера
Связь между силой Лоренца и силой Ампера
Fл = Fа / N
Fл = BIL sinα / N
Fл = B qvnS L sinα / N
Fл = B qvN sinα / N
Fл = B qv sinα
Fа
Fлоренца
Направление силы Лоренца определяется правилом левой руки
Сила Лоренца
При движении заряженной частицы в магнитном поле сила Лоренца работы не совершает.
Поэтому модуль вектора скорости при движении частицы не изменяется.
Движение заряженной частицы в магнитном поле перпендикулярно B
Движение заряженной частицы в магнитном поле под углом к B
Такая частица будет двигаться в однородном магнитном поле по спирали.
При этом радиус спирали R зависит от модуля перпендикулярной магнитному полю составляющей υ┴ а шаг спирали p – от модуля продольной составляющей υ||
Движение потока электронов в магнитном поле.
Применение силы Лоренца
Циклотрон.
Циклотрон.
Период обращения частицы в однородном магнитном поле равен
Циклотронная частота не зависит от скорости
Заряженная частица ускоряется электрическим полем, а удерживается на траектории магнитным полем.
Электронно-лучевая трубка.
Селектор скоростей.
Частицы движутся в скрещенных однородных электрическом и магнитном полях.
Если электрическая сила скомпенсирована силой Лоренца, частица будет двигаться равномерно и прямолинейно .
При заданных значениях электрического и магнитного полей селектор выделит частицы, движущиеся со скоростью υ = E / B.
Масс – спектрометр.
Можно измерять массы заряженных частиц – ионов или ядер различных атомов.
Используются для разделения изотопов, то есть ядер атомов с одинаковым зарядом, но разными массами .
Масс – спектрометр.
Траектории частиц представляют собой окружности радиусов R = mυ / qB'.
Измеряя радиусы траекторий при известных значениях υ и B' можно определить отношение q / m.
Магнитная «бутылка» или ловушка.
Заряженные частицы не выходят за пределы «бутылки».
Радиационные пояса Земли.
Быстрые заряженные частицы от Солнца попадают в магнитные ловушки радиационных поясов.
Радиационные пояса Земли.
Радиационные пояса Земли.
Частицы могут покидать пояса в полярных областях и вторгаться в верхние слои атмосферы, вызывая полярные сияния.
Эффект Холла.
Возникновение в проводнике или полупроводнике с током, находящемся в магнитном поле, поперечной разности потенциалов.
Причиной является отклонение электронов, движущихся в магнитном поле под действием силы Лоренца.
МГД - генератор.
Работа основана на эффекте Холла.
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
