მაგნიტური ძალა. მაგნიტური ძალა ელექტრულ მუხტებზე

მაგნიტური ძალა, ან ლორენცის ძალა, ეს არის მაგნიტური თვისებებით დაჯილდოებულ ორ სხეულს შორის ურთიერთქმედების შედეგი, მაგნიტები ან ელექტრული მუხტები მოძრაობაში.

ელექტრო მუხტების შემთხვევაში, მაგნიტური ძალა იქმნება, როდესაც ელექტრონულად დამუხტული ნაწილაკი მოძრაობს რეგიონში, სადაც მოქმედებს მაგნიტური ველი.

ვინაიდან ერთჯერადი ბრალდება Q, სიჩქარით v, გამოდის რეგიონში, სადაც არის ა ერთგვაროვანი მაგნიტური ველიB, მაგნიტური ძალა მოქმედებს მასზე შემდეგი განტოლებით მოცემული ინტენსივობით:

ვ = კითხვავ. ბ.სენა

* α არის კუთხე სიჩქარის ვექტორებს შორის ვ და მაგნიტური ველი ბ.

მაგნიტური ველის მიმართულება არის ვექტორების შემცველი სიბრტყის პერპენდიკულარული. ვ და ვდა მნიშვნელობას ანიჭებს მარჯვენა ხელის წესი. Შეხედე სურათს:

მარჯვენა ხელის წესი აჩვენებს სიჩქარის, ველის და მაგნიტური ძალის მიმართულებას.

ნახეთ, რომ შუა თითი მიუთითებს მაგნიტური ველის მიმართულებით ბ, ინდიკატორი მიუთითებს სიჩქარის მიმართულებაზე ვ რომლითაც დატვირთვა მოძრაობს და ცერა თითი მიანიშნებს მაგნიტური ძალის მიმართულებით ფ.

ელექტრული მუხტის მიერ შეძენილი მოძრაობა მაგნიტურ ველთან შეხებისას დამოკიდებულია იმ კუთხისგან, რომელზეც იგი გაშვებულია:

1. როდესაც გაშვებულ ნაწილაკს აქვს სიჩქარე პარალელურად მაგნიტური ველის ინდუქციის ხაზების, მაგნიტური ძალა არის ნული.

   გაითვალისწინეთ, რომ ამ შემთხვევაში კუთხე α = 0 ° ან α = 180 °. განტოლება, რომელსაც ვიყენებთ ძალის გამოსათვლელად, არის:

   ვ = კითხვავ. ბ.სენა.

   და ცოდვა 0º = ცოდვა 180º = 0

   შეცვალეთ იგი განტოლებაში, გვექნება:

   ვ = კითხვავ. ბ.0

   ვ = 0

   თუ ძალა ნულის ტოლია, ნაწილაკი ინარჩუნებს იმავე სიჩქარეს და ასრულებს ერთგვაროვან სწორხაზოვან მოძრაობას იმავე მიმართულებით მაგნიტური ველი.

2. ნაწილაკი გადის მაგნიტური ველის პერპენდიკულარულად: კუთხე შორის ვ და ბ იქნება α = 90º. როგორც ცოდვა 90º = 1, გვექნება:

   ვ = კითხვავ. ბ.სენი 90

   ვ = კითხვავ. ბ.1

   ვ = კითხვავ. ბ

   ნაწილაკის მიერ შესრულებული მოძრაობა წრიული და ერთგვაროვანია და მისი ტრაექტორიის რადიუსი მიიღება შემდეგნაირად:

   F = F_cp

   ჩვენ ვიცით, რომ:

   F = Q.ვ. ბ და ვ_cp = მვ²
   რ

   ჩვენ ემთხვევა გამონათქვამებს და მივიღებთ:

   Q.ვ. ბ = მვ²
   რ

   R = მვ
   Q.B

   რაც უფრო დიდია ნაწილაკის მასა, მით მეტია მისი ტრაექტორიის რადიუსი.

3. ნაწილაკი ირიბად იშლება ველის ხაზებისკენ: ამ შემთხვევაში უნდა გავითვალისწინოთ სიჩქარის ვექტორის x და y კომპონენტები. სიჩქარე v_x მაგნიტური ველის ხაზების იგივე მიმართულება აქვს, ხოლო v_y პერპენდიკულარულია. სიჩქარის შედეგი იწვევს წრიულ და ერთგვაროვან მოძრაობას, B ვექტორის პერპენდიკულარული მიმართულებით, რომელსაც შეიძლება ეწოდოს ერთიანი ხვეული.

მაგნიტური ძალის საზომი ერთეული იგივეა, რაც ნებისმიერი სხვა ტიპის ძალისთვის: ნიუტონი. უამრავი მაგნიტური ძალის გამოყენებამათ შორის შეიძლება აღინიშნოს სიჩქარის ამორჩევა, ელექტროძრავა და გალვანომეტრი.

მარიანე მენდესის მიერ
დაამთავრა ფიზიკა

წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forca-magnetica.htm