İçerik:
- Tanım
- Lorentz kuvveti nasıl yönlendirilir?
- Başvuru
- Çözüm
Tanım
Elektronlar bir iletken boyunca hareket ettiğinde çevresinde bir manyetik alan oluşur. Aynı zamanda, bir iletkeni enine manyetik alana yerleştirir ve hareket ettirirseniz, elektromanyetik indüksiyon EMF'si ortaya çıkacaktır. Manyetik alan içindeki bir iletkenden akım geçerse, Amper kuvveti ona etki eder.
Değeri, akan akıma, iletkenin uzunluğuna, manyetik indüksiyon vektörünün büyüklüğüne ve manyetik alan çizgileri ile iletken arasındaki açının sinüsüne bağlıdır. Şu formülle hesaplanırlar:
Göz önünde bulundurulan kuvvet, yukarıda ele alınan kuvvete kısmen benzer, ancak bir iletken üzerinde değil, manyetik bir alanda hareket eden yüklü bir parçacık üzerinde etki eder. Formül:
Önemli! Lorentz kuvveti (Fl), manyetik alanda hareket eden bir elektrona ve bir iletken - Amper üzerine etki eder.
İki formülden, birinci ve ikinci durumlarda, alfa açısının sinüsü 90 dereceye ne kadar yakınsa, iletken veya Fа veya Fl yükü üzerindeki etkinin sırasıyla o kadar büyük olduğu görülebilir.
Dolayısıyla, Lorentz kuvveti hızın büyüklüğündeki değişimi değil, manyetik alanın yüklü bir elektron veya pozitif iyon üzerindeki etkisini karakterize eder. Onlara maruz kaldığında Fl iş yapmaz. Buna göre, değişen yüklü parçacığın hareket hızının yönüdür, değeri değil.
Lorentz kuvvetinin ölçü birimine gelince, fizikteki diğer kuvvetlerde olduğu gibi, Newton gibi bir miktar kullanılır. Bileşenleri:
Lorentz kuvveti nasıl yönlendirilir?
Amper kuvvetinde olduğu gibi Lorentz kuvvetinin yönünü belirlemek için sol el kuralı çalışır. Bu, Fl değerinin nereye yönlendirildiğini anlamak için sol avucunuzu açmanız gerektiği anlamına gelir. el manyetik indüksiyon çizgilerine girdi ve uzatılmış dört parmak vektörün yönünü gösterdi hız. Ardından, avuç içine dik açılarda bükülen başparmak, Lorentz kuvvetinin yönünü gösterir. Aşağıdaki resimde yönü nasıl belirleyeceğinizi görebilirsiniz.
Dikkat! Lorentz hareketinin yönü, parçacığın hareketine ve manyetik indüksiyon hatlarına diktir.
Bu durumda, daha kesin olmak gerekirse, pozitif ve negatif yüklü parçacıklar için dört uzatılmış parmağın yönü önemlidir. Yukarıdaki sol kural, pozitif bir parçacık için formüle edilmiştir. Negatif yüklüyse, manyetik indüksiyon çizgileri açık avuç içine değil, arkasına doğru yönlendirilmelidir ve Fl vektörünün yönü zıt olacaktır.
Şimdi bu fenomenin bize ne verdiğini ve suçlamalar üzerinde ne gibi gerçek bir etkisi olduğunu basit kelimelerle anlatacağız. Elektronun manyetik indüksiyon çizgilerinin yönüne dik bir düzlemde hareket ettiğini varsayalım. Fl'nin hızı etkilemediğini, sadece parçacıkların hareket yönünü değiştirdiğini daha önce belirtmiştik. O zaman Lorentz kuvvetinin merkezcil bir etkisi olacaktır. Bu, aşağıdaki şekle yansıtılmıştır.
Başvuru
Lorentz kuvvetinin kullanıldığı tüm küreler arasında en büyüklerinden biri, dünyanın manyetik alanındaki parçacıkların hareketidir. Gezegenimizi büyük bir mıknatıs olarak düşünürsek, kuzey manyetik kutuplarına yakın olan parçacıklar hızlandırılmış bir sarmal hareket yaparlar. Sonuç olarak, üst atmosferden atomlarla çarpışırlar ve kuzey ışıklarını görürüz.
Bununla birlikte, bu fenomenin geçerli olduğu başka durumlar da vardır. Örneğin:
- Katot ışını tüpleri. Elektromanyetik sapma sistemlerinde. CRT'ler, en basit osiloskoptan tüm şekil ve büyüklükteki televizyonlara kadar çeşitli cihazlarda 50 yılı aşkın bir süredir kullanılmaktadır. Renk üretimi ve grafiklerle çalışma konularında bazılarının hala CRT monitör kullanması ilginçtir.
- Elektrikli makineler - jeneratörler ve motorlar. Her ne kadar burada Amper kuvvetinin hareket etmesi daha olasıdır. Ancak bu miktarlar bitişik olarak kabul edilebilir. Bununla birlikte, bunlar, çalışması sırasında birçok fiziksel olayın etkisinin gözlemlendiği karmaşık cihazlardır.
- Yüklü parçacık hızlandırıcılarında yörüngelerini ve yönlerini belirlemek için.
Çözüm
Bu makalenin dört ana tezini basit terimlerle özetleyelim ve ana hatlarıyla verelim:
- Lorentz kuvveti, manyetik alanda hareket eden yüklü parçacıklara etki eder. Bu, temel formülden kaynaklanmaktadır.
- Yüklü bir parçacığın hızı ve manyetik indüksiyon ile doğru orantılıdır.
- Parçacık hızını etkilemez.
- Parçacığın yönünü etkiler.
"Elektrik" alanlarında rolü oldukça büyüktür. Uzman, fiziğin temel yasaları hakkındaki temel teorik bilgileri gözden kaçırmamalıdır. Bu bilgi, bilimsel çalışma, tasarım ve sadece genel gelişim için uğraşanların yanı sıra faydalı olacaktır.
Son olarak, incelenen materyali birleştirmek için faydalı videolar izlemenizi öneririz:
Artık Lorentz kuvvetinin ne olduğunu, neye eşit olduğunu ve yüklü parçacıklara nasıl etki ettiğini biliyorsunuz. Herhangi bir sorunuz varsa, makalenin altındaki yorumlarda onlara sorun!
İlgili malzemeler:
- Basit kelimelerle gimlet kuralı
- elektrik yükü nedir
- Amper, kilowatt'a nasıl dönüştürülür
- Geçici temas direnci
