АдукацыяНавука

Што такое сіла Лорэнца

Што такое сіла Лорэнца? Уявім сабе нейкую сераду, якую праймаюць лініі напружанасці электрамагнітнага поля. Калі змясціць у гэтай галіне любы электрычны зарад (гэта можа быць як элементарная часціца, так і зараджанае цела), то на яго будзе аказвацца ўздзеянне F, званае «сіла Лорэнца». Адзін з ключавых момантаў - гэта наяўнасць у часціцы паскарэння. Іншымі словамі, зарад рухомы. Існуе формула для колькаснага вызначэння яе дзеючага значэння:

F = Q * (E + ((1 / c) * v) * B),

дзе Q - зарад; E - напружанасць электрычнага поля; B - напружанасць магнітнага поля; v - хуткасць часціцы, апорнай зарад; c - пастаянная хуткасці святла.

Гэта толькі адно з паданняў. Існуе больш складанае яе напісанне, якое дазваляе вызначыць, чаму роўная сіла Лорэнца, кірунак вектараў і іх патэнцыялы таксама ўлічваюцца.

Як ужо паказвалася (і відаць з формулы), абавязковай умовай з'яўляецца рух. Справа ў тым, што пры руху зараду дзякуючы яго ўзаемадзеянні з полем ўзнікае ЭРС (электрарухаючая сіла). Прычым зусім не важна, якая прырода ўздзеяння, ініцыяванай рухам (гравітацыйнае, дзеянне зарадаў адзін на аднаго і інш.).

У параўнанні з іншымі ўздзеяннямі, сіла Лорэнца непасрэдна ўзаемазлучаная з высновамі Ленца і падпарадкоўваецца яго правілах. Нагадаем сутнасць апошняга. Дзеянне, які аказваецца электрарухаючая сілай на які перамяшчаецца ў полі зарад, заўсёды арыентуецца такім чынам (гэта вектарная велічыня), каб прадухіліць любыя змены ў паскарэнні.

Можна сказаць, што сіла Лорэнца вызначаецца кулонаўскімі узаемадзеяннем зарадаў і двух дадатковых складнікаў, звязаных з рухам - ўздзеяння магнітнай сілы і электрычнага поля. Звычайна для тлумачэнні працэсаў, якія адбываюцца выкарыстоўваюць наступную мадэль: у магнітным полі з вектарамі індукцыі B існуе адрэзак правадыра даўжынёй L і плошчай перасеку S, па якім працякае электрычны ток I. Апошні непасрэдна залежыць ад колькасці носьбітаў зарада Q, якія праходзяць па адзінцы аб'ёму за пэўны час ( гэта значыць, з хуткасцю v). Адсюль, шуканая сіла (Лорэнца) уяўляе сабой стаўленне знешняй сілы, якая аказвае ўздзеянне на кожны носьбіт зараду ў разгляданым аб'ёме правадыра да колькасці зарадаў.

Калі разглядаць вектарныя велічыні, то лоренцова сіла заўсёды перпендыкулярна накіравана да напрамках хуткасці і індукцыі. Можна вельмі проста вызначыць яе арыентаванасць, калі скарыстацца вядомым правілам левай рукі. Для гэтага варта думках далонь левай рукі размясціць побач з правадыром так, каб чатыры пальца паказвалі кірунак, у якім працякае электрычны ток, а вектар індукцыі поля быў перпендыкулярна накіраваны ў далонь. У выніку вялікі палец (прамы кут з астатнімі) будзе ўказваць на вектар сілы, якая аказвае дзеянне на зарады. Адна з асаблівасцяў дадзенай сілы складаецца ў тым, што яна змяняе толькі кірунак вектару хуткасці кожнай зараджанай часціцы, пры гэтым не змяняючы энергію руху (кінэтычную энергію).

Праз час пасля адкрыцця было знойдзена і прымяненне сілы Лорэнца. Адно з найбольш вядомых - гэта яе праява ў эфекце Хола. Менавіта дзякуючы ёй у дадзеным з'яве адбываецца зрушэнне зарадаў і з'яўленне патэнцыялу на якая праводзіць пласціне (стужцы). Эфект Хола шырока ўжываецца ў розных вымяральных прыборах і датчыках. Таксама варта адзначыць прынцып працы кінескопаў ЭПТ, у якіх выкарыстоўваецца адхіляцца ўздзеянне накіраванага магнітнага поля на рухаецца зараджаную часціцу: выпраменьваныя электродамі ( «гарматамі») на пакрытую люмінафорам паверхню электроны адхіляюцца ў кропкі з вядомымі каардынатамі як раз дзякуючы ўзаемадзеянню ліній напружанасці поля і зарада рухаюцца часціц .

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 be.delachieve.com. Theme powered by WordPress.