लोरेंत्ज़ बल. किसी गतिशील आवेश पर लगने वाला बल किसी आवेशित कण पर लगने वाले बल का निर्धारण कैसे किया जाता है?

लेख में हम लोरेंत्ज़ चुंबकीय बल के बारे में बात करेंगे, यह एक कंडक्टर पर कैसे कार्य करता है, लोरेंत्ज़ बल के लिए बाएं हाथ के नियम और वर्तमान-ले जाने वाले सर्किट पर कार्य करने वाले बल के क्षण पर विचार करें।

लोरेंत्ज़ बल एक ऐसा बल है जो चुंबकीय क्षेत्र में एक निश्चित गति से गिरने वाले आवेशित कण पर कार्य करता है। इस बल का परिमाण चुंबकीय क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण के परिमाण पर निर्भर करता है बी, कण का विद्युत आवेश क्यूऔर गति वी, जिससे कण खेत में गिरता है।

जिस तरह से एक चुंबकीय क्षेत्र बीभार के संबंध में इसका व्यवहार विद्युत क्षेत्र के लिए देखे जाने वाले तरीके से बिल्कुल अलग होता है इ. सबसे पहले, क्षेत्र बीलोड करने पर प्रतिक्रिया नहीं देता. हालाँकि, जब भार क्षेत्र में चला जाता है बी, एक बल प्रकट होता है, जिसे एक सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है जिसे क्षेत्र की परिभाषा के रूप में माना जा सकता है बी:

इस प्रकार, यह स्पष्ट है कि क्षेत्र बीवेग वेक्टर की दिशा के लंबवत बल के रूप में कार्य करता है वीभार और वेक्टर दिशा बी. इसे एक चित्र में दर्शाया जा सकता है:

चित्र में q पर धनात्मक आवेश है!

बी फ़ील्ड की इकाइयाँ लोरेंत्ज़ समीकरण से प्राप्त की जा सकती हैं। इस प्रकार, SI प्रणाली में, इकाई B 1 टेस्ला (1T) के बराबर है। सीजीएस प्रणाली में, फ़ील्ड इकाई गॉस (1G) है। 1T = 10 4 G

तुलना के लिए, सकारात्मक और नकारात्मक दोनों आवेशों की गति का एक एनीमेशन दिखाया गया है।

जब मैदान बीएक बड़े क्षेत्र को कवर करता है, आवेश q वेक्टर की दिशा के लंबवत चलता है बी,वृत्ताकार पथ पर अपनी गति को स्थिर करता है। हालाँकि, जब वेक्टर वीवेक्टर के समानांतर एक घटक है बी,फिर चार्ज पथ एक सर्पिल होगा जैसा कि एनीमेशन में दिखाया गया है

विद्युत धारा प्रवाहित करने वाले कंडक्टर पर लोरेंत्ज़ बल

विद्युत धारा प्रवाहित करने वाले कंडक्टर पर लगने वाला बल गतिमान आवेश वाहकों, इलेक्ट्रॉनों या आयनों पर लगने वाले लोरेंत्ज़ बल का परिणाम होता है। यदि गाइड अनुभाग की लंबाई l है, जैसा कि चित्र में है

कुल आवेश Q गतिमान है, तो इस खंड पर कार्य करने वाला बल F है

भागफल Q/t प्रवाहित धारा I का मान है और इसलिए, धारा के साथ खंड पर कार्य करने वाला बल सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है

बल की निर्भरता को ध्यान में रखना एफवेक्टर के बीच के कोण से बीऔर खंड की धुरी, खंड की लंबाई मैं थावेक्टर की विशेषताओं द्वारा दिया गया।

विभवान्तर के प्रभाव में केवल इलेक्ट्रॉन ही धातु में गति करते हैं; धातु आयन क्रिस्टल जाली में स्थिर रहते हैं। इलेक्ट्रोलाइट समाधानों में, आयन और धनायन गतिशील होते हैं।

बाएँ हाथ का शासन लोरेंत्ज़ बल- चुंबकीय (इलेक्ट्रोडायनामिक) ऊर्जा के वेक्टर की दिशा और वापसी का निर्धारण।

यदि बाएं हाथ को इस प्रकार रखा जाए कि चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं हाथ की आंतरिक सतह पर लंबवत निर्देशित हों (ताकि वे हाथ में प्रवेश कर जाएं), और अंगूठे को छोड़कर सभी उंगलियां - सकारात्मक धारा प्रवाह की दिशा में इंगित करें (चलती हुई) अणु), विक्षेपित अंगूठा इस क्षेत्र में रखे गए सकारात्मक विद्युत आवेश पर कार्य करने वाले इलेक्ट्रोडायनामिक बल की दिशा को इंगित करता है (नकारात्मक आवेश के लिए, बल विपरीत होगा)।

विद्युत चुम्बकीय बल की दिशा निर्धारित करने का दूसरा तरीका अंगूठे, तर्जनी और मध्यमा उंगलियों को समकोण पर रखना है। इस व्यवस्था के साथ, तर्जनी चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा दिखाती है, मध्यमा उंगली धारा प्रवाह की दिशा दिखाती है, और अंगूठे से बल की दिशा भी दिखाती है।

चुंबकीय क्षेत्र में धारा प्रवाहित सर्किट पर लगने वाले बल का क्षण

चुंबकीय क्षेत्र में करंट वाले सर्किट पर लगने वाले बल का क्षण (उदाहरण के लिए, विद्युत मोटर की वाइंडिंग में तार के तार पर) भी लोरेंत्ज़ बल द्वारा निर्धारित किया जाता है। यदि लूप (आरेख में लाल रंग में चिह्नित) फ़ील्ड बी के लंबवत अक्ष के चारों ओर घूम सकता है और वर्तमान I का संचालन करता है, तो दो असंतुलित बल F रोटेशन की धुरी के समानांतर फ्रेम के किनारों पर कार्य करते हुए दिखाई देते हैं।

लोरेंत्ज़ बल वह बल है जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र से गतिशील विद्युत आवेश पर कार्य करता है। अक्सर, केवल इस क्षेत्र के चुंबकीय घटक को लोरेंत्ज़ बल कहा जाता है। निर्धारित करने का सूत्र:

एफ = क्यू(ई+वीबी),

कहाँ क्यू— कण आवेश;इ- विद्युत क्षेत्र की ताकत;बी- चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण;वी- कण गति.

लोरेंत्ज़ बल सिद्धांत रूप में बहुत समान है, अंतर यह है कि उत्तरार्द्ध पूरे कंडक्टर पर कार्य करता है, जो आम तौर पर विद्युत रूप से तटस्थ होता है, और लोरेंत्ज़ बल विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के प्रभाव का वर्णन करता हैकेवल एक मूविंग चार्ज के लिए।

इसकी विशेषता यह है कि यह आवेशों की गति की गति को नहीं बदलता है, बल्कि केवल वेग वेक्टर को प्रभावित करता है, अर्थात यह आवेशित कणों की गति की दिशा बदलने में सक्षम है।

प्रकृति में, लोरेंत्ज़ बल हमें पृथ्वी को ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव से बचाने की अनुमति देता है। इसके प्रभाव में, ग्रह पर गिरने वाले आवेशित कण पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति के कारण सीधे पथ से विचलित हो जाते हैं, जिससे अरोरा उत्पन्न होता है।

प्रौद्योगिकी में, लोरेंत्ज़ बल का प्रयोग अक्सर किया जाता है: सभी इंजनों और जनरेटरों में यही रोटर को चलाता हैस्टेटर के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के प्रभाव में।

इस प्रकार, किसी भी इलेक्ट्रिक मोटर और इलेक्ट्रिक ड्राइव में मुख्य प्रकार का बल लोरेंट्ज़ियन होता है। इसके अलावा, इसका उपयोग आवेशित कण त्वरक के साथ-साथ इलेक्ट्रॉन गन में भी किया जाता है, जो पहले ट्यूब टेलीविजन में स्थापित किए जाते थे। किनेस्कोप में, बंदूक द्वारा उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों को विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के प्रभाव में विक्षेपित किया जाता है, जो लोरेंत्ज़ बल की भागीदारी के साथ होता है।

इसके अतिरिक्त, इस बल का उपयोग मास स्पेक्ट्रोमेट्री और मास इलेक्ट्रोग्राफी में उन उपकरणों के लिए किया जाता है जो आवेशित कणों को उनके विशिष्ट चार्ज (आवेश और कण द्रव्यमान का अनुपात) के आधार पर क्रमबद्ध कर सकते हैं। इससे उच्च सटीकता के साथ कणों के द्रव्यमान को निर्धारित करना संभव हो जाता है। इसका उपयोग अन्य उपकरणों में भी किया जाता है, उदाहरण के लिए, विद्युत प्रवाहकीय तरल मीडिया (प्रवाह मीटर) के प्रवाह को मापने के लिए एक गैर-संपर्क विधि में। यह बहुत महत्वपूर्ण है यदि तरल माध्यम में बहुत अधिक तापमान (धातुओं, कांच, आदि का पिघलना) हो।

चुंबकीय क्षेत्र से गतिमान आवेशित कण पर लगने वाले बल को कहा जाता है लोरेंत्ज़ बल. यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि चुंबकीय क्षेत्र में आवेश पर कार्य करने वाला बल सदिशों के लंबवत होता है और , और इसका मॉड्यूल सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

,

कहाँ
– सदिशों के बीच का कोण और .

लोरेंत्ज़ बल दिशा दृढ़ निश्चय वाला बाएँ हाथ का नियम(चित्र 6):

यदि विस्तारित उंगलियां धनात्मक आवेश के वेग की दिशा में स्थित हों, और चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं हथेली में प्रवेश करती हों, तो मुड़ा हुआ अंगूठा बल की दिशा का संकेत देगा , चुंबकीय क्षेत्र से आवेश पर कार्य करना।

ऋणात्मक आवेश दिशा के लिए उलटा होना चाहिए.

चावल। 6. लोरेंत्ज़ बल की दिशा निर्धारित करने के लिए बाएँ हाथ का नियम।

1.5. एम्पीयर शक्ति. एम्पीयर के बल की दिशा निर्धारित करने के लिए बाएँ हाथ का नियम

यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि चुंबकीय क्षेत्र में स्थित एक विद्युत धारा प्रवाहित करने वाले कंडक्टर पर एम्पीयर बल नामक बल द्वारा कार्य किया जाता है (अनुभाग 1.3 देखें)। एम्पीयर बल की दिशा (चित्र 4) निर्धारित की जाती है बाएँ हाथ का नियम(खंड 1.3 देखें)।

एम्पीयर बल मापांक की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

,

कहाँ - कंडक्टर में वर्तमान ताकत,
- चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण, - कंडक्टर की लंबाई,
- वर्तमान दिशा और वेक्टर के बीच का कोण .

1.6. चुंबकीय प्रवाह

चुंबकीय प्रवाह
एक बंद लूप के माध्यम से वेक्टर के मापांक के उत्पाद के बराबर एक अदिश भौतिक मात्रा निकलती है चौक तक समोच्च और कोण की कोज्या
वेक्टर के बीच और सामान्य समोच्च के लिए (चित्र 7):

चावल। 7. चुंबकीय प्रवाह की अवधारणा के लिए

चुंबकीय प्रवाह को स्पष्ट रूप से एक क्षेत्र के साथ सतह में प्रवेश करने वाली चुंबकीय प्रेरण लाइनों की संख्या के आनुपातिक मूल्य के रूप में व्याख्या किया जा सकता है .

चुंबकीय प्रवाह की इकाई है वेबर
.

चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के लंबवत स्थित 1 m2 की सतह के माध्यम से 1 T के प्रेरण के साथ एक समान चुंबकीय क्षेत्र द्वारा 1 Wb का चुंबकीय प्रवाह बनाया जाता है:

1 डब्ल्यूबी = 1 टी एम 2.

2. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण

2.1. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना

1831 में फैराडे ने एक भौतिक घटना की खोज की जिसे विद्युत चुम्बकीय प्रेरण (ईएमआई) की घटना कहा जाता है, जिसमें यह तथ्य शामिल है कि जब सर्किट से गुजरने वाला चुंबकीय प्रवाह बदलता है, तो इसमें एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। फैराडे द्वारा प्राप्त धारा कहलाती है प्रेरण.

एक प्रेरित धारा प्राप्त की जा सकती है, उदाहरण के लिए, यदि एक स्थायी चुंबक को एक कुंडल के अंदर ले जाया जाए जिससे एक गैल्वेनोमीटर जुड़ा हुआ है (चित्र 8, ए)। यदि चुंबक को कुंडल से हटा दिया जाता है, तो विपरीत दिशा में एक धारा दिखाई देती है (चित्र 8, बी)।

प्रेरित धारा तब भी उत्पन्न होती है जब चुंबक स्थिर होता है और कुंडल गतिमान (ऊपर या नीचे) होती है, अर्थात। जो कुछ भी मायने रखता है वह गति की सापेक्षता है।

लेकिन हर गतिविधि एक प्रेरित धारा उत्पन्न नहीं करती। जब कोई चुम्बक अपनी ऊर्ध्वाधर धुरी के चारों ओर घूमता है, तो कोई धारा नहीं होती है, क्योंकि इस मामले में, कुंडल के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह नहीं बदलता है (चित्र 8, सी), जबकि पिछले प्रयोगों में चुंबकीय प्रवाह बदलता है: पहले प्रयोग में यह बढ़ता है, और दूसरे में यह घटता है (चित्र 8, ए, बी)।

प्रेरण धारा की दिशा इसके अधीन है लेन्ज़ का नियम:

एक बंद परिपथ में उत्पन्न होने वाली प्रेरित धारा को हमेशा निर्देशित किया जाता है ताकि उसके द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षेत्र उस कारण का प्रतिकार कर सके जो इसका कारण बनता है।

प्रेरित धारा बढ़ने पर बाहरी प्रवाह को बाधित करती है और घटने पर बाहरी प्रवाह को सहारा देती है।

चावल। 8. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना

नीचे बाएँ चित्र (चित्र 9) में एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र का प्रेरण है , निर्देशित "हमसे" (+) बढ़ रहा है ( >0), दाहिनी ओर - घटते हुए ( <0). Видно, чтоप्रेरित प्रवाहनिर्देशित किया कि यह अपनाचुंबकीयक्षेत्र बाहरी चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन को रोकता है जिसके कारण यह धारा उत्पन्न हुई।

चावल। 9. प्रेरण धारा की दिशा निर्धारित करना

गतिशीलता के बुनियादी नियम. न्यूटन के नियम - पहला, दूसरा, तीसरा। गैलीलियो का सापेक्षता का सिद्धांत. सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम. गुरुत्वाकर्षण। लोचदार बल. वज़न। घर्षण बल - तरल पदार्थ और गैसों में आराम, फिसलन, रोलिंग + घर्षण।

गतिकी। बुनियादी अवधारणाओं। एकसमान सीधी गति. समान रूप से त्वरित गति. एक वृत्त में एकसमान गति। संदर्भ प्रणाली। प्रक्षेपवक्र, विस्थापन, पथ, गति का समीकरण, गति, त्वरण, रैखिक और कोणीय गति के बीच संबंध।

सरल तंत्र. लीवर (पहली तरह का लीवर और दूसरी तरह का लीवर)। ब्लॉक (स्थिर ब्लॉक और चल ब्लॉक)। इच्छुक विमान। हाइड्रॉलिक प्रेस। यांत्रिकी का सुनहरा नियम

यांत्रिकी में संरक्षण कानून. यांत्रिक कार्य, शक्ति, ऊर्जा, संवेग संरक्षण का नियम, ऊर्जा संरक्षण का नियम, ठोसों का संतुलन

वृत्ताकार गति. वृत्त में गति का समीकरण. कोणीय वेग। सामान्य = अभिकेन्द्रीय त्वरण। अवधि, परिसंचरण की आवृत्ति (रोटेशन)। रैखिक और कोणीय वेग के बीच संबंध

यांत्रिक कंपन. मुक्त और मजबूर कंपन. हार्मोनिक कंपन. लोचदार कंपन. गणितीय पेंडुलम. हार्मोनिक दोलनों के दौरान ऊर्जा परिवर्तन

यांत्रिक तरंगें. गति और तरंग दैर्ध्य. यात्रा तरंग समीकरण. तरंग घटनाएँ (विवर्तन, हस्तक्षेप...)

द्रव यांत्रिकी और एयरोमैकेनिक्स। दबाव, हाइड्रोस्टेटिक दबाव. पास्कल का नियम. हाइड्रोस्टैटिक्स का मूल समीकरण। संचार वाहिकाएँ। आर्किमिडीज़ का नियम. नौकायन की स्थिति टेल. द्रव प्रवाह। बर्नौली का नियम. टोरिसेली फॉर्मूला

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लगातार विद्युत प्रवाह. सर्किट के एक भाग के लिए ओम का नियम। डीसी संचालन और शक्ति। जूल-लेन्ज़ कानून. संपूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम. फैराडे का इलेक्ट्रोलिसिस नियम. विद्युत सर्किट - धारावाहिक और समानांतर कनेक्शन। किरचॉफ के नियम.

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बाहरी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में गतिमान विद्युत आवेश पर कार्य करने वाले बल का उद्भव

एनिमेशन

विवरण

लोरेंत्ज़ बल बाहरी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में घूम रहे आवेशित कण पर लगने वाला बल है।

लोरेंत्ज़ बल (एफ) का सूत्र सबसे पहले एच.ए. के प्रयोगात्मक तथ्यों को सामान्यीकृत करके प्राप्त किया गया था। लोरेंत्ज़ ने 1892 में और "मैक्सवेल के विद्युतचुंबकीय सिद्धांत और गतिमान पिंडों पर इसके अनुप्रयोग" कार्य में प्रस्तुत किया। ऐसा लग रहा है:

एफ = क्यूई + क्यू, (1)

जहाँ q एक आवेशित कण है;

ई - विद्युत क्षेत्र की ताकत;

बी चुंबकीय प्रेरण वेक्टर है, जो चार्ज के आकार और उसके आंदोलन की गति से स्वतंत्र है;

V समन्वय प्रणाली के सापेक्ष आवेशित कण का वेग वेक्टर है जिसमें F और B के मानों की गणना की जाती है।

समीकरण (1) के दाईं ओर पहला पद विद्युत क्षेत्र में आवेशित कण पर लगने वाला बल है F E =qE, दूसरा पद चुंबकीय क्षेत्र में लगने वाला बल है:

एफ एम = क्यू. (2)

सूत्र (1) सार्वभौमिक है। यह स्थिर और परिवर्तनशील दोनों बल क्षेत्रों के साथ-साथ आवेशित कण के वेग के किसी भी मान के लिए मान्य है। यह इलेक्ट्रोडायनामिक्स का एक महत्वपूर्ण संबंध है, क्योंकि यह हमें विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के समीकरणों को आवेशित कणों की गति के समीकरणों से जोड़ने की अनुमति देता है।

गैर-सापेक्षतावादी सन्निकटन में, बल F, किसी भी अन्य बल की तरह, संदर्भ के जड़त्वीय फ्रेम की पसंद पर निर्भर नहीं करता है। उसी समय, लोरेंत्ज़ बल F m का चुंबकीय घटक गति में परिवर्तन के कारण एक संदर्भ प्रणाली से दूसरे में जाने पर बदल जाता है, इसलिए विद्युत घटक F E भी बदल जाएगा। इस संबंध में, बल एफ को चुंबकीय और विद्युत में विभाजित करना केवल संदर्भ प्रणाली के संकेत के साथ समझ में आता है।

अदिश रूप में, अभिव्यक्ति (2) इस प्रकार दिखती है:

एफएम = क्यूवीबीसिना, (3)

जहां a वेग और चुंबकीय प्रेरण वैक्टर के बीच का कोण है।

इस प्रकार, यदि कण की गति की दिशा चुंबकीय क्षेत्र (a =p /2) के लंबवत है, तो लोरेंत्ज़ बल का चुंबकीय भाग अधिकतम होता है, और यदि कण क्षेत्र B (a) की दिशा में चलता है तो यह शून्य के बराबर होता है =0).

चुंबकीय बल F m वेक्टर उत्पाद के समानुपाती होता है, अर्थात। यह आवेशित कण के वेग वेक्टर के लंबवत है और इसलिए आवेश पर कार्य नहीं करता है। इसका मतलब यह है कि एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र में, चुंबकीय बल के प्रभाव में, केवल गतिमान आवेशित कण का प्रक्षेप पथ मुड़ता है, लेकिन इसकी ऊर्जा हमेशा समान रहती है, चाहे कण कैसे भी गति करे।

धनात्मक आवेश के लिए चुंबकीय बल की दिशा वेक्टर उत्पाद (चित्र 1) के अनुसार निर्धारित की जाती है।

चुंबकीय क्षेत्र में धनात्मक आवेश पर लगने वाले बल की दिशा

चावल। 1

ऋणात्मक आवेश (इलेक्ट्रॉन) के लिए चुंबकीय बल विपरीत दिशा में निर्देशित होता है (चित्र 2)।

चुंबकीय क्षेत्र में एक इलेक्ट्रॉन पर कार्य करने वाले लोरेंत्ज़ बल की दिशा

चावल। 2

चुंबकीय क्षेत्र बी को ड्राइंग के लंबवत पाठक की ओर निर्देशित किया जाता है। कोई विद्युत क्षेत्र नहीं है.

यदि चुंबकीय क्षेत्र एक समान है और गति के लंबवत निर्देशित है, तो m द्रव्यमान का आवेश एक वृत्त में घूमता है। वृत्त R की त्रिज्या सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

कण का विशिष्ट आवेश कहाँ है.

किसी कण की परिक्रमण अवधि (एक परिक्रमण का समय) गति पर निर्भर नहीं करती यदि कण की गति निर्वात में प्रकाश की गति से बहुत कम है। अन्यथा, सापेक्षिक द्रव्यमान में वृद्धि के कारण कण की कक्षीय अवधि बढ़ जाती है।

एक गैर-सापेक्षवादी कण के मामले में:

कण का विशिष्ट आवेश कहाँ है.

एकसमान चुंबकीय क्षेत्र में निर्वात में, यदि वेग वेक्टर चुंबकीय प्रेरण वेक्टर (ए№पी /2) के लंबवत नहीं है, तो लोरेंत्ज़ बल (इसका चुंबकीय भाग) के प्रभाव में एक आवेशित कण एक पेचदार रेखा के साथ चलता है एक स्थिर वेग V. इस मामले में, इसकी गति में गति के साथ चुंबकीय क्षेत्र बी की दिशा में एक समान आयताकार गति और गति के साथ क्षेत्र बी के लंबवत विमान में एक समान घूर्णी गति होती है (चित्र 2)।

B के लंबवत समतल पर एक कण के प्रक्षेप पथ का प्रक्षेपण त्रिज्या का एक वृत्त है:

कण की परिक्रमण अवधि:

चुंबकीय क्षेत्र बी (पेचदार प्रक्षेपवक्र का चरण) के साथ समय टी में कण द्वारा तय की गई दूरी एच सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

h = Vcos a T . (6)

हेलिक्स की धुरी क्षेत्र बी की दिशा के साथ मेल खाती है, वृत्त का केंद्र क्षेत्र रेखा के साथ चलता है (चित्र 3)।

एक कोण पर उड़ते हुए आवेशित कण की गतिए№पी /2 चुंबकीय क्षेत्र बी में

चावल। 3

कोई विद्युत क्षेत्र नहीं है.

यदि विद्युत क्षेत्र E नं. 0 है, तो गति अधिक जटिल है।

विशेष मामले में, यदि वेक्टर ई और बी समानांतर हैं, तो आंदोलन के दौरान चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर वेग घटक वी 11 बदल जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पेचदार प्रक्षेपवक्र (6) की पिच बदल जाती है।

इस घटना में कि ई और बी समानांतर नहीं हैं, कण के घूर्णन का केंद्र क्षेत्र बी के लंबवत चलता है, जिसे बहाव कहा जाता है। बहाव की दिशा वेक्टर उत्पाद द्वारा निर्धारित की जाती है और यह चार्ज के संकेत पर निर्भर नहीं करती है।

गतिमान आवेशित कणों पर चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव से कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन पर करंट का पुनर्वितरण होता है, जो थर्मोमैग्नेटिक और गैल्वेनोमैग्नेटिक घटनाओं में प्रकट होता है।

प्रभाव की खोज डच भौतिक विज्ञानी एच.ए. ने की थी। लोरेन्ज़ (1853-1928)।

समय की विशेषताएँ

आरंभ समय (-15 से -15 तक लॉग इन करें);

जीवनकाल (15 से 15 तक लॉग टीसी);

गिरावट का समय (-15 से -15 तक लॉग टीडी);

इष्टतम विकास का समय (-12 से 3 तक लॉग टीके)।

आरेख:

प्रभाव का तकनीकी कार्यान्वयन

लोरेंत्ज़ बल का तकनीकी कार्यान्वयन

किसी गतिमान आवेश पर लोरेंत्ज़ बल के प्रभाव को सीधे देखने के लिए एक प्रयोग का तकनीकी कार्यान्वयन आमतौर पर काफी जटिल होता है, क्योंकि संबंधित आवेशित कणों का एक विशिष्ट आणविक आकार होता है। इसलिए, चुंबकीय क्षेत्र में उनके प्रक्षेप पथ को देखने के लिए प्रक्षेप पथ को विकृत करने वाले टकरावों से बचने के लिए कार्यशील मात्रा को खाली करने की आवश्यकता होती है। इसलिए, एक नियम के रूप में, ऐसे प्रदर्शन प्रतिष्ठान विशेष रूप से नहीं बनाए जाते हैं। इसे प्रदर्शित करने का सबसे आसान तरीका एक मानक नीयर सेक्टर चुंबकीय द्रव्यमान विश्लेषक का उपयोग करना है, प्रभाव 409005 देखें, जिसकी क्रिया पूरी तरह से लोरेंत्ज़ बल पर आधारित है।

प्रभाव लागू करना

प्रौद्योगिकी में एक विशिष्ट उपयोग हॉल सेंसर है, जिसका व्यापक रूप से माप प्रौद्योगिकी में उपयोग किया जाता है।

धातु या अर्धचालक की एक प्लेट को चुंबकीय क्षेत्र B में रखा जाता है। जब घनत्व j की विद्युत धारा को चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत दिशा में प्रवाहित किया जाता है, तो प्लेट में एक अनुप्रस्थ विद्युत क्षेत्र उत्पन्न होता है, जिसकी तीव्रता E दोनों वैक्टर j और B के लंबवत होती है। माप डेटा के अनुसार, बी पाया जाता है।

इस प्रभाव को गतिमान आवेश पर लोरेंत्ज़ बल की क्रिया द्वारा समझाया गया है।

गैल्वेनोमैग्नेटिक मैग्नेटोमीटर। मास स्पेक्ट्रोमीटर. आवेशित कण त्वरक। मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक जनरेटर।

साहित्य

1. सिवुखिन डी.वी. भौतिकी का सामान्य पाठ्यक्रम। - एम.: नौका, 1977. - टी.3. बिजली.

2. भौतिक विश्वकोश शब्दकोश। - एम., 1983।

3. डेटलाफ ए.ए., यावोर्स्की बी.एम. भौतिकी पाठ्यक्रम। - एम.: हायर स्कूल, 1989।

कीवर्ड

• बिजली का आवेश
• चुंबकीय प्रेरण
• एक चुंबकीय क्षेत्र
• विद्युत क्षेत्र की ताकत
• लोरेंत्ज़ बल
• कण गति
• वृत्त त्रिज्या
• संचलन अवधि
• पेचदार पथ पिच
• इलेक्ट्रॉन
• प्रोटोन
• पोजीट्रान

प्राकृतिक विज्ञान के अनुभाग: