Cum se comportă încărcate electric de particule în câmpuri electrice și magnetice?

încărcat electric de particule - o particulă, care are o sarcină pozitivă sau negativă. Acest lucru poate fi fie atomi, molecule sau particule elementare. În cazul în care particula este încărcată electric într-un câmp electric, Coulomb forță acționează pe ea. Valoarea acestei forțe, dacă știți că intensitatea câmpului la un anumit punct, se calculează cu următoarea formulă: F = QE.

Astfel, am stabilit că particula încărcată electric, care este într-un câmp electric, se deplasează sub influența forței Coulomb.

Acum , ia în considerare efectul Hall. Experimental, sa constatat că câmpul magnetic afectează mișcarea particulelor încărcate. inducție magnetică este forța maximă care acționează asupra vitezei unei astfel de particule de câmpul magnetic. O particulă încărcată în mișcare cu viteză. Dacă particulele încărcate electric va zbura într-un câmp magnetic la o viteză predeterminată, forța care acționează asupra părții câmpului este perpendicular pe viteza particulei și vectorul inducție magnetică respectiv: F = q [v, B]. Deoarece forța care acționează asupra mișcării particulelor este perpendiculară pe viteza și accelerația, așa cum dată de această forță perpendiculară mișcării, accelerația este normal. Prin urmare, drept calea mișcării este îndoită în contact cu o particulă încărcată într - un câmp magnetic. În cazul în care particula intră în paralel cu liniile de inducție magnetică, câmpul magnetic nu acționează asupra particulei încărcată. Dacă ea intră perpendicular pe liniile de inducție magnetică, forța care acționează asupra particulei este la maxim.

Acum vom scrie II legea lui Newton: qvB = mv ² / R, sau R = mv / QB, unde m - este masa unei particule încărcate, și R - raza traiectoriei. Din această ecuație rezultă că particula se deplasează în câmpul omogen al unui cerc de rază. Astfel, perioada de circulație a unei particule încărcate este independentă de viteza circumferențială a mișcării. Trebuie remarcat faptul că particulele încărcate electric prinse în câmpul magnetic, energia cinetică este neschimbată. Deoarece forța este perpendiculară pe mișcarea particulelor în oricare dintre punctele de traiectorie, puterea câmpului magnetic care acționează asupra particulei nu efectuează lucrarea asociată cu mutarea particule incarcate.

Direcția de forța exercitată asupra mișcării unei particule încărcate într-un câmp magnetic poate fi determinat prin „regulile de mâna stângă.“ Pentru aceasta este necesar să se poziționeze mâna stângă, astfel încât patru degete arătând direcția vitezei unei particule încărcate, precum și liniile de inducție magnetică sunt îndreptate în centrul de palmier, în acest caz, îndoite la 90 de grade degetul mare va arăta direcția forței care acționează asupra pozitiv particule încărcate. În acest caz, în cazul în care particula are o sarcină negativă, direcția forței va fi contrar.

În cazul în care particulele încărcate electric care se încadrează în domeniul de acțiune comună a câmpurilor magnetice și electrice, este o forță, numită forța Lorentz: F = QE + q [v, B]. Primul termen în acest caz, se referă la o componentă electrică, iar al doilea - la câmpul magnetic.