Ano ang puwersa ng Lorentz, ano ang kalakhan at direksyon ng puwersa na ito
Kahulugan
Kapag ang mga electron ay gumagalaw kasama ang isang conductor, isang magnetic field ang lumitaw sa paligid nito. Kasabay nito, kung inilalagay mo ang konduktor sa isang nakahalang patlang na magnetic at ilipat ito, ang EMF ng electromagnetic induction ay babangon. Kung ang isang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng isang conductor na nasa magnetic field, isang puwersa ng Ampere ang kumikilos dito.
Ang halaga nito ay nakasalalay sa daloy ng kasalukuyang, ang haba ng conductor, ang laki ng magnetic induction vector at ang sine ng anggulo sa pagitan ng mga linya ng magnetic field at conductor. Ito ay kinakalkula ng formula:
Ang puwersa na isinasaalang-alang ay medyo katulad sa isa na isinasaalang-alang sa itaas, ngunit hindi kumikilos sa conductor, ngunit sa isang gumagalaw na sisingilin na butil sa isang magnetic field. Ang pormula ay:
Mahalaga! Ang puwersa ng Lorentz (FL) ay kumikilos sa isang elektron na gumagalaw sa isang magnetic field, at sa conductor - Ampere.
Mula sa dalawang formula ay makikita na sa una at pangalawang mga kaso, mas malapit ang sine ng anggulo ng alpha hanggang 90 degrees, mas malaki ang epekto sa conductor o singil ng Fa o Fl, ayon sa pagkakabanggit.
Kaya, ang puwersa ng Lorentz ay hindi nailalarawan sa pamamagitan ng isang pagbabago sa kadakilaan ng tulin, ngunit sa pamamagitan ng epekto ng isang magnetic field sa isang sinisingil na elektron o positibong ion. Kapag nakalantad sa kanila, ang FL ay hindi nagsasagawa ng trabaho. Alinsunod dito, ito ang direksyon ng bilis ng paggalaw ng sisingilin na butil na nagbabago, at hindi ang laki nito.
Tulad ng para sa yunit ng pagsukat ng puwersa ng Lorentz, tulad ng sa iba pang mga puwersa sa pisika, ginagamit ang isang dami tulad ng Newton. Ang mga sangkap nito:
Paano nakatuon ang kapangyarihan ni Lorentz
Upang matukoy ang direksyon ng puwersa ng Lorentz, tulad ng puwersa ng Ampere, gumagana ang panuntunan ng kaliwang kamay. Nangangahulugan ito na upang maunawaan kung saan ang direktang halaga ng Fl, kailangan ng isa na buksan ang palad ng kaliwang kamay upang ang mga linya ng magnetic induction ay pumasok sa kamay, at ang pinahabang apat na daliri ay nagpapahiwatig ng direksyon ng velocity vector. Pagkatapos ang hinlalaki, baluktot sa isang tamang anggulo sa palad, ay nagpapahiwatig ng direksyon ng puwersa ng Lorentz. Sa larawan sa ibaba makikita mo kung paano matukoy ang direksyon.
Pansin! Ang direksyon ng pagkilos Lorentz ay patayo sa paggalaw ng butil at ang mga linya ng magnetic induction.
Kasabay nito, upang maging mas tumpak, para sa positibo at negatibong sisingilin na mga partikulo, ang direksyon ng apat na pinalawak na mga daliri ay mahalaga. Ang nabanggit na patakaran sa kaliwa sa itaas ay nabalangkas para sa isang positibong butil.Kung negatibong sisingilin, kung gayon ang mga linya ng magnetic induction ay hindi dapat idirekta sa bukas na palad, ngunit sa likuran nito, at ang direksyon ng vector Fl ay kabaligtaran.
Ngayon sasabihin namin sa mga simpleng salita kung ano ang ibinibigay sa amin ng hindi pangkaraniwang bagay na ito at kung ano ang tunay na epekto nito sa mga singil. Ipagpalagay na ang isang elektron ay gumagalaw sa isang eroplano na patayo sa direksyon ng mga linya ng magnetic induction. Nabanggit na namin na ang Fl ay hindi nakakaapekto sa bilis, ngunit binabago lamang ang direksyon ng paggalaw ng mga particle. Pagkatapos ang lakas ng Lorentz ay magkakaroon ng sentripetikal na epekto. Ito ay makikita sa figure sa ibaba.
Application
Sa lahat ng mga lugar kung saan ginagamit ang puwersa ng Lorentz, ang isa sa pinakamalaking ay ang paggalaw ng mga particle sa magnetic field ng lupa. Kung isasaalang-alang natin ang ating planeta bilang isang malaking magnet, kung gayon ang mga particle na malapit sa hilaga na magnetic pole ay gumawa ng pinabilis na paggalaw sa isang spiral. Bilang resulta nito, nakabangga sila ng mga atomo mula sa itaas na mga layer ng kapaligiran, at nakikita namin ang mga ilaw sa hilaga.
Gayunpaman, mayroong iba pang mga kaso kung saan naaangkop ang hindi pangkaraniwang bagay na ito. Halimbawa:
- Mga tubong ray ng Cathode. Sa kanilang mga system ng electromagnetic deflection. Ang mga CRT ay ginamit nang higit sa 50 taon nang sunud-sunod sa iba't ibang mga aparato, mula sa pinakasimpleng oscilloscope hanggang sa telebisyon ng iba't ibang mga hugis at sukat. Nagtataka ito na sa mga bagay ng pag-render ng kulay at graphics, gumagamit pa rin ang ilan ng monitor ng CRT.
- Mga de-koryenteng kotse - mga generator at engine. Bagaman ang puwersa ni Ampere ay mas malamang na kumilos dito. Ngunit ang mga halagang ito ay maaaring isaalang-alang bilang katabi. Gayunpaman, ang mga ito ay mga kumplikadong aparato sa panahon ng operasyon kung saan ang epekto ng maraming mga pisikal na phenomena ay sinusunod.
- Sa mga accelerator ng sisingilin na mga particle upang mabigyan sila ng mga orbit at direksyon.
Konklusyon
Upang buod at balangkasin ang apat na pangunahing punto ng artikulong ito sa simpleng wika:
- Ang puwersa ng Lorentz ay kumikilos sa mga sisingilin na mga particle na lumipat sa isang magnetic field. Ito ay sumusunod mula sa pangunahing pormula.
- Ito ay direktang proporsyonal sa bilis ng isang sisingilin na butil at magnetic induction.
- Hindi nakakaapekto sa bilis ng butil.
- Naaapektuhan ang direksyon ng butil.
Malaki ang papel nito sa mga "elektrikal" na lugar. Ang espesyalista ay hindi dapat mawala sa paningin ng pangunahing impormasyon sa teoretikal tungkol sa mga pangunahing pisikal na batas. Ang kaalamang ito ay kapaki-pakinabang, pati na rin ang mga nakikibahagi sa gawaing pang-agham, disenyo at para lamang sa pangkalahatang pag-unlad.
Sa wakas, inirerekumenda namin ang panonood ng mga kapaki-pakinabang na video upang pagsamahin ang materyal na pinag-aralan:
Ngayon alam mo kung ano ang puwersa ng Lorentz, kung ano ang katumbas nito at kung paano ito kumikilos sa mga sisingilin na partikulo. Kung mayroon kang mga katanungan, tanungin sila sa mga komento sa ilalim ng artikulo!
Mga kaugnay na materyales:
Naglo-load ...
