Cum se determină forța Lorentz

Acțiunea unui câmp magnetic pe un conductor cu curent înseamnă că câmpul magnetic afectează încărcăturile electrice în mișcare. Forța care acționează asupra unei particule încărcate în mișcare din partea câmpului magnetic se numește forța Lorentz în onoarea fizicianului olandez H. Lorenz

instrucție

Forța este o valoare a vectorului, astfel încât să puteți determina valoarea numerică (modulul) și direcția (vectorul).

Modul forță Lorentz (Fl) este egal cu modulul de putere relativă F, care acționează pe porțiunea conductorului cu lungimea curentă l, un număr N de particule încărcate care se deplasează într-o manieră ordonată, încât porțiunea conductorului: Fl = F / N (Formula 1). În consecință, transformările fizice simple forța F poate fi reprezentat ca: F = q * n * v * S * l * B * sina (Formula 2) unde q - taxa în mișcare a particulelor, n - concentrația particulelor pe porțiunea conductor, v - Viteza particulelor, S este aria conductorului aria secțiunii transversale, l este lungimea porțiunii conductor, B - inducția magnetică, sina - sinusul unghiului dintre vectorul viteză și inducție. Și numărul de particule în mișcare este transformat în forma: N = n * S * l (formula 3). Substitut formula 2 și 3 în formula 1, reduce cantitățile n, S, I, obținut prin formula de calcul pentru forța Lorentz: Fl = q * v * B * pacatuiasca. Prin urmare, pentru sarcini simple de a găsi forța Lorentz, determină o condiție de referință următoarele mărimi fizice: taxa în mișcare a particulelor, viteza sa, câmpul magnetic, în care particula se mișcă, iar unghiul dintre viteza și inducție.

Înainte de a rezolva problema, asigurați-vă că toate valorile sunt măsurate în unități corespunzătoare fiecăruia sau internaționale. Pentru Newtoni răspuns (N - unități de forță), taxa trebuie măsurată în coulombi (C), viteza - în metri pe secundă (m / s), inducție - în tesla (T), sinusul alfa - nu număr măsurat.
Exemplul 1. Într-un câmp magnetic, a cărui inducție este de 49 mT, o particulă încărcată de 1 nC se mișcă la o viteză de 1 m / s. Vectorii vitezei și inducției magnetice sunt reciproc perpendiculari.






Soluția. B = 49 mT = 0,049 T, q = 1 nC = 10 ^ (-9) Cl, v = 1 m / s, sin a = 1, Fn =

F = q * v * B * sin a = 0,049 T * 10 ^ (-9) Cl * 1 m / s * 1 = 49 * 10 ^ (12).

Direcția forței Lorentz este determinată de regula mâinii stângi. Pentru aplicarea sa, imaginați următoarea interpunere a trei vectori perpendiculari între ei. Se pune mâna stângă, astfel încât vectorul inducție magnetică inclus în palma, patru degete au fost îndreptate în direcția de mișcare pozitivă (negativă împotriva mișcării) a unei particule, apoi îndoite cu 90 de grade degetul mare va indica direcția forței Lorentz, a se vedea figura).
Forța Lorentz este folosită în tuburi de televiziune pentru monitoare, televizoare.

Pentru a determina energia totală a mișcării unui corp fizic sau a interacțiunii elementelor unui sistem mecanic, este necesar să se combine valorile energiei cinetice și potențiale. Conform legii conservării, această sumă nu se schimbă.

instrucție

Energia este un concept fizic care caracterizează capacitatea corpurilor unui anumit sistem închis de a efectua anumite activități. Energia mecanică însoțește orice mișcare sau interacțiune, poate fi transferată de la un corp la altul, în picioare sau absorbită. Aceasta depinde direct de forțele care acționează în sistem, dimensiunile și direcțiile acestora.

Energia cinetică a lui Ekin este egală cu lucrarea forței motrice, care indică accelerarea punctului material de la starea de repaus la dobândirea unei anumite viteze. În acest caz, corpul primește un stoc de muncă egal cu jumătate din produsul de masă m pe pătrat al vitezei v ?: Ekin = m • v? / 2.

Elementele sistemului mecanic nu sunt întotdeauna în mișcare, ele sunt, de asemenea, caracterizate de o stare de odihnă. În acest moment, există o potențială energie. Această valoare depinde nu de viteza de mișcare, ci de poziția corpului sau de poziția corpurilor relativ una de cealaltă. Este direct proporțională cu înălțimea h, pe care corpul este situat deasupra suprafeței pământului. De fapt, energia potențială a sistemului este informat forța gravitațională apărută între organisme sau între corp și sol: Epot = m • g • h, unde g - constantă, accelerația gravitațională.

Energiile cinetice și cele potențiale se echilibrează, astfel încât suma lor este întotdeauna constantă. Există o lege a conservării energiei, conform căreia energia totală rămâne întotdeauna constantă. Cu alte cuvinte, nu poate să apară din gol sau să dispară în nicăieri. Pentru a determina energia totală. este necesar să combinăm formulele de mai sus: E ^ o = m • v? / 2 + m • g • h = m • (v? / 2 + g • h).

Un exemplu clasic de conservare a energiei este un pendul matematic. Forța aplicată raportează lucrarea care determină pendulul să se învârtă. Treptat, energia potențială generată în câmpul gravitațional îl forțează să reducă amplitudinea oscilațiilor și, eventual, să se oprească.

Știri asociate

Articole similare

• Grădini de energie puterea de grădină Feng Shui, plante, peisaj, asambla

• Este posibil să se definească electricitatea drept proprietate care poate fi înstrăinată

• Caut tipărirea de pagini într-o anumită ordine - discuții despre programe

Trimiteți-le prietenilor: