በኤሌክትሪካል የሞላ ቅንጣቢ በኤሌትሪክ እና መግነጢሳዊ መስኮች ውስጥ እንዴት ነው የሚሰራው?

በኤሌክትሪካል የሞላ ቅንጣቢ በኤሌትሪክ እና መግነጢሳዊ መስኮች ውስጥ እንዴት ነው የሚሰራው?
በኤሌክትሪካል የሞላ ቅንጣቢ በኤሌትሪክ እና መግነጢሳዊ መስኮች ውስጥ እንዴት ነው የሚሰራው?
Anonim

በኤሌክትሪካል የሚሞላ ቅንጣት አወንታዊ ወይም አሉታዊ ቻርጅ ያለው ቅንጣት ነው። ሁለቱም አቶሞች፣ ሞለኪውሎች እና የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ሊሆኑ ይችላሉ። በኤሌክትሪክ የተሞላ ቅንጣቢ በኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ ሲሆን, የ Coulomb ኃይል በእሱ ላይ ይሠራል. የዚህ ኃይል ዋጋ በአንድ የተወሰነ ነጥብ ላይ ያለው የመስክ ጥንካሬ ዋጋ የሚታወቅ ከሆነ በሚከተለው ቀመር ይሰላል F=qE.

ስለዚህ፣

በኤሌክትሪክ የተሞላ ቅንጣት
በኤሌክትሪክ የተሞላ ቅንጣት

በኤሌክትሪካል ኃይል የተሞላ ቅንጣቢ በኮሎምብ ሃይል ስር እንደሚንቀሳቀስ ወስነናል።

አሁን የአዳራሹን ውጤት አስቡበት። መግነጢሳዊ መስኩ የተሞሉ ቅንጣቶች እንቅስቃሴ ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድር በሙከራ ተገኝቷል። ማግኔቲክ ኢንዳክሽን ከመግነጢሳዊ መስክ የእንደዚህ አይነት ቅንጣትን የመንቀሳቀስ ፍጥነት ከሚነካው ከፍተኛው ኃይል ጋር እኩል ነው. የተሞላ ቅንጣት በአሃድ ፍጥነት ይንቀሳቀሳል። በኤሌክትሪክ የተሞላ ቅንጣቢ በተወሰነ ፍጥነት ወደ መግነጢሳዊ መስክ ከበረረ፣ ከዚያም በመስክ በኩል የሚሠራው ኃይል ይሆናል።ወደ ቅንጣቢው ፍጥነት ቀጥ ያለ ነው እና በዚህም መሰረት ወደ ማግኔቲክ ኢንዳክሽን ቬክተር፡ F=q [v, B]። በንጥሉ ላይ የሚሠራው ኃይል ከእንቅስቃሴው ፍጥነት ጋር ቀጥ ያለ ስለሆነ በዚህ ኃይል የሚሰጠው ማጣደፍ በእንቅስቃሴው ላይ ቀጥተኛ ነው, መደበኛ ፍጥነት መጨመር ነው. በዚህ መሠረት፣ የተሞላው ቅንጣት መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ ሲገባ፣ የእንቅስቃሴ አቅጣጫ (rectilinear trajectory) ይታጠፈ ይሆናል። አንድ ቅንጣቢ ከመግነጢሳዊ ኢንዳክሽን መስመሮች ጋር በትይዩ የሚበር ከሆነ፣ መግነጢሳዊ መስኩ በተሞላው ቅንጣት ላይ አይሰራም። ወደ መግነጢሳዊ ኢንዳክሽን መስመሮች በቅርበት የሚበር ከሆነ፣በቅንጣቱ ላይ የሚሠራው ኃይል ከፍተኛ ይሆናል።

የተጫኑ ቅንጣቶች እንቅስቃሴ
የተጫኑ ቅንጣቶች እንቅስቃሴ

አሁን የኒውተንን II ህግን እንፃፍ፡qvB=mv2/R ወይም R=mv/qB፣ኤም የተከሰሰው ቅንጣት ብዛት ሲሆን R ደግሞ የመንገዱን ራዲየስ. ከዚህ እኩልታ በመቀጠል ቅንጣቱ በሬዲየስ ክብ ላይ ወጥ በሆነ መስክ ውስጥ ይንቀሳቀሳል። ስለዚህ በክበብ ውስጥ ያለው የተከፈለ ቅንጣት የአብዮት ጊዜ በእንቅስቃሴው ፍጥነት ላይ የተመካ አይደለም. በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ በኤሌክትሪክ የተሞላ ቅንጣቢ የማያቋርጥ የእንቅስቃሴ ኃይል እንዳለው ልብ ሊባል ይገባል። ኃይሉ በየትኛዉም የትሬክተሩ ነጥቦች ላይ ወደ ቅንጣቢው እንቅስቃሴ ቀጥ ያለ በመሆኑ በንጥሉ ላይ የሚሠራው መግነጢሳዊ መስክ ኃይል የተከሰሰውን ክፍል እንቅስቃሴ ከማንቀሳቀስ ጋር የተያያዘውን ሥራ አይሰራም።

በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ የተሞላ ቅንጣት እንቅስቃሴ
በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ የተሞላ ቅንጣት እንቅስቃሴ

በመግነጢሳዊ መስክ ውስጥ በተሞላ ቅንጣት እንቅስቃሴ ላይ የሚንቀሳቀሰው የሃይል አቅጣጫ የ"ግራ እጅ ህግ"ን በመጠቀም ሊወሰን ይችላል። ይህንን ለማድረግ የግራ መዳፍዎን እንዲሁ ማስቀመጥ ያስፈልግዎታልስለዚህ አራት ጣቶች የተከማቸ ቅንጣት የእንቅስቃሴ ፍጥነት አቅጣጫን ያመለክታሉ ፣ እና የመግነጢሳዊ ኢንዳክሽን መስመሮች ወደ መዳፉ መሃል ይመራሉ ፣ በዚህ ጊዜ በ 90 ዲግሪ ማእዘን የታጠፈው አውራ ጣት የመንገዱን አቅጣጫ ያሳያል ። በአዎንታዊ ኃይል በተሞላ ቅንጣት ላይ የሚሠራ ኃይል. ቅንጣቱ አሉታዊ ክፍያ ካለው፣ የኃይሉ አቅጣጫ ተቃራኒ ይሆናል።

በኤሌክትሪካል የሞላ ቅንጣት ወደ መግነጢሳዊ እና ኤሌክትሪካዊ መስኮች የጋራ ተግባር ክልል ውስጥ ከገባ የሎሬንትዝ ሃይል የሚባል ሃይል ይሰራበታል፡ F=qE +q[v, B]። የመጀመሪያው ቃል የሚያመለክተው የኤሌክትሪክ ክፍሉን ነው, እና ሁለተኛው - መግነጢሳዊውን.

የሚመከር: