Saturs:
- Definīcija
- Kā tiek virzīts Lorenca spēks
- Pieteikums
- Secinājums
Definīcija
Kad elektroni pārvietojas pa vadītāju, ap to rodas magnētiskais lauks. Tajā pašā laikā, novietojot vadītāju šķērsvirziena magnētiskajā laukā un pārvietojot to, radīsies elektromagnētiskās indukcijas EML. Ja strāva plūst caur vadītāju, kas atrodas magnētiskajā laukā, uz to iedarbojas ampērspēks.
Tās vērtība ir atkarīga no plūstošās strāvas, vadītāja garuma, magnētiskās indukcijas vektora lieluma un leņķa sinusa starp magnētiskā lauka līnijām un vadītāju. Tos aprēķina pēc formulas:
Aplūkotais spēks ir daļēji līdzīgs iepriekš aplūkotajam, taču tas iedarbojas nevis uz vadītāju, bet gan uz kustīgu lādētu daļiņu magnētiskajā laukā. Formula ir:
Svarīgs! Lorenca spēks (Fl) iedarbojas uz elektronu, kas pārvietojas magnētiskajā laukā, un uz vadītāju - ampēru.
No abām formulām var redzēt, ka pirmajā un otrajā gadījumā, jo tuvāk leņķa alfa sinuss ir 90 grādiem, jo lielāka ietekme uz vadītāju vai attiecīgi lādiņu Fа vai Fl.
Tātad Lorenca spēks raksturo nevis ātruma lieluma izmaiņas, bet gan magnētiskā lauka ietekmi uz lādētu elektronu vai pozitīvo jonu. Iedarbojoties ar tiem, Fl neveic darbu. Attiecīgi mainās lādētās daļiņas kustības ātruma virziens, nevis tā vērtība.
Attiecībā uz Lorenca spēka mērvienību, tāpat kā citu fizikas spēku gadījumā, tiek izmantots tāds lielums kā Ņūtons. Tās sastāvdaļas:
Kā tiek virzīts Lorenca spēks
Lai noteiktu Lorenca spēka virzienu, tāpat kā ar ampēra spēku, darbojas kreisās puses noteikums. Tas nozīmē, ka, lai saprastu, kur ir vērsta Fl vērtība, jums ir jāatver kreisās rokas plauksta, lai roka iegāja magnētiskās indukcijas līnijās, un izstieptie četri pirksti norādīja vektora virzienu ātrumu. Tad īkšķis, kas saliekts taisnā leņķī pret plaukstu, norāda Lorenca spēka virzienu. Zemāk esošajā attēlā varat redzēt, kā noteikt virzienu.
Uzmanību! Lorenca darbības virziens ir perpendikulārs daļiņas kustībai un magnētiskās indukcijas līnijām.
Šajā gadījumā, precīzāk sakot, pozitīvi un negatīvi lādētām daļiņām ir nozīme četru izstiepto pirkstu virzienam. Iepriekš minētais kreisās puses noteikums ir formulēts pozitīvai daļiņai. Ja tas ir negatīvi uzlādēts, tad magnētiskās indukcijas līnijām jābūt vērstām nevis uz atvērto plaukstu, bet gan uz tās aizmuguri, un vektora Fl virziens būs pretējs.
Tagad mēs vienkāršiem vārdiem pastāstīsim, ko šī parādība mums dod un kāda ir tā reāla ietekme uz lādiņiem. Pieņemsim, ka elektrons pārvietojas plaknē, kas ir perpendikulāra magnētiskās indukcijas līniju virzienam. Jau minējām, ka Fl neietekmē ātrumu, bet tikai maina daļiņu kustības virzienu. Tad Lorenca spēkam būs centripetāls efekts. Tas ir atspoguļots zemāk esošajā attēlā.
Pieteikums
No visām sfērām, kurās tiek izmantots Lorenca spēks, viena no lielākajām ir daļiņu kustība zemes magnētiskajā laukā. Ja mēs uzskatām mūsu planētu par lielu magnētu, tad daļiņas, kas atrodas netālu no ziemeļu magnētiskajiem poliem, veic paātrinātu spirāles kustību. Rezultātā tie saduras ar atomiem no augšējiem atmosfēras slāņiem, un mēs redzam ziemeļblāzmu.
Tomēr ir arī citi gadījumi, kad šī parādība attiecas. Piemēram:
- Katodstaru lampas. Savās elektromagnētiskās novirzes sistēmās. CRT ir izmantoti vairāk nekā 50 gadus pēc kārtas ierīcēs, sākot no vienkāršākā osciloskopa līdz visu formu un izmēru televizoriem. Interesanti, ka krāsu reproducēšanas un grafikas darbos daži joprojām izmanto CRT monitorus.
- Elektriskās mašīnas - ģeneratori un motori. Lai gan šeit, visticamāk, darbosies Ampere spēks. Bet šos daudzumus var uzskatīt par blakus. Taču tās ir sarežģītas ierīces, kuru darbības laikā tiek novērota daudzu fizikālu parādību ietekme.
- Uzlādētos daļiņu paātrinātājos, lai iestatītu to orbītas un virzienus.
Secinājums
Apkoposim un vienkāršā izteiksmē izklāstīsim četras galvenās šī raksta tēzes:
- Lorenca spēks iedarbojas uz lādētām daļiņām, kas pārvietojas magnētiskajā laukā. Tas izriet no pamatformulas.
- Tas ir tieši proporcionāls uzlādētas daļiņas ātrumam un magnētiskajai indukcijai.
- Neietekmē daļiņu ātrumu.
- Ietekmē daļiņas virzienu.
Tā loma ir diezgan liela "elektriskajās" zonās. Speciālists nedrīkst aizmirst pamata teorētisko informāciju par fizikas pamatlikumiem. Šīs zināšanas noderēs, kā arī tiem, kas nodarbojas ar zinātnisku darbu, projektēšanu un vienkārši vispārējai attīstībai.
Visbeidzot, mēs iesakām noskatīties noderīgus videoklipus, lai konsolidētu izpētīto materiālu:
Tagad jūs zināt, kas ir Lorenca spēks, ar ko tas ir vienāds un kā tas iedarbojas uz lādētām daļiņām. Ja jums ir kādi jautājumi, uzdodiet tos komentāros zem raksta!
Saistītie materiāli:
- Ķermeņa noteikums vienkāršos vārdos
- Kas ir elektriskais lādiņš
- Kā konvertēt ampērus uz kilovatiem
- Pārejoša kontaktu pretestība
