כאשר אנו בוחנים את תנועת המטען החשמלי השקוע בשדה מגנטי אחיד, נבחין במסלול המתואר על ידי זה יהיה תלוי בזווית שנוצרה בין מהירות החלקיק לשדה המגנטי בו הוא טובל. על מנת לנצל בצורה הטובה ביותר את חקר התנהגות החלקיקים בתחום האחיד, בואו נחלק את הניתוח שלנו לשלושה מקרים נפרדים.
מקרה ראשון: θ = 0º או θ = 180º
המקרה θ = 0º מתרחש כאשר למהירות יש כיוון זהה לזה . לעומת זאת המקרה θ = 180º מתרחש כאשר המהירות מכוונת לכיוון ההפוך לזה . אנו יודעים שגודל הכוח המגנטי ניתן על ידי:
F = | q | .v .B .senθ
מכיוון שחטא 0º = sin 180º = 0, יש לנו את זה:
- בשני המקרים הכוח המגנטי הוא אפס. באופן כזה, אם אין כוחות אחרים הפועלים על החלקיק, התאוצה תהיה אפסית ואז תהיה לנו תנועה ישרה ואחידה.
מקרה שני: θ = 90º
מתי θ = 90º, הווקטורים מאונכים זה לזה. במקרה זה, המודול של הכוח המגנטי ניתן על ידי:
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)
F = | q | .v .B .senθ,
כחטא 90 ° = 1, יש לנו:
F = | q | .v .B
במקרה זה אנו יודעים שהכוח תמיד ניצב לווקטור המהירות. זה לא משנה את מודול המהירות, אלא רק את כיוון המהירות. באופן זה מתרחשת תנועה מעגלית אחידה. כיצד מתאר החלקיק א
תנועה מעגלית אחידה, יש לנו אפשרות לקבוע את ערך רדיוס המסלול שעובר החלקיק דרך המשוואה הבאה:מרדיוס המסלול המתואר על ידי החלקיק, אנו יכולים לחשב את התקופה T של התנועה במרווח הזמן של 1 סיבוב. המשוואה המאפשרת לנו לבצע את החישוב היא כדלקמן:
מקרה שלישי: θ ≠0°, θ ≠90°, θ ≠180°,
כְּלוֹמַר, מה נזרק בצורה אלכסונית לכיוון השדה. במקרה זה, הוא מפרק את המהירות בשני מרכיבים:
- רכיב vאיקס, לקראת : גורם ל- MRU
- רכיב vy, בניצב ל : גורם ל- MCU
לכן, סימולטניות של שתי תנועות אלה מייצרת א תנועה סלילית אחידה.
מאת דומיטיאנו מארקס
בוגר פיזיקה
צוות בית הספר בברזיל
האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:
סילבה, דומיטיאנו קוראה מארקס דה. "חיוב שדה אחיד"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/carga-no-campo-uniforme.htm. גישה אליו ב -27 ביוני 2021.