uy > Hissiyotlar > Elektron formulaga ta'sir qiluvchi kuch. Lorenz kuchi


Elektron formulaga ta'sir qiluvchi kuch. Lorenz kuchi




lekin hozirgi va keyin

ChunkinS d l – hajmdagi zaryadlar soni S d l, Keyin bir zaryad uchun

yoki

, (2.5.2)

Lorents kuchi – harakatlanuvchi musbat zaryadga magnit maydon tomonidan ta'sir qiladigan kuch(bu erda musbat zaryad tashuvchilarning tartibli harakatining tezligi). Lorents kuch moduli:

, (2.5.3)

bu yerda a - orasidagi burchak Va .

(2.5.4) dan ko'rinib turibdiki, chiziq bo'ylab harakatlanadigan zaryadga kuch () ta'sir qilmaydi.

Lorenz Xendrik Anton(1853–1928) – golland nazariyasi fizigi, klassik elektronlar nazariyasi yaratuvchisi, Niderlandiya Fanlar akademiyasining aʼzosi. U dielektrikning zichligiga o'tkazuvchanlikni bog'lovchi formulani yaratdi, elektromagnit maydonda harakatlanuvchi zaryadga ta'sir qiluvchi kuchni ifodaladi (Lorentz kuchi), moddaning elektr o'tkazuvchanligining issiqlik o'tkazuvchanligiga bog'liqligini tushuntirdi. yorug'lik dispersiyasi nazariyasi. Harakatlanuvchi jismlarning elektrodinamikasini ishlab chiqdi. 1904-yilda u ikki xil inertial sanoq sistemalarida bir xil hodisaning koordinatalari va vaqti bilan bogʻliq boʻlgan formulalarni yaratdi (Lorentz oʻzgarishlari).

Lorents kuchi vektorlar yotadigan tekislikka perpendikulyar yo'naltirilgan Va . Harakatlanuvchi musbat zaryadga chap qo'l qoida amal qiladi yoki« gimlet qoidasi» (2.6-rasm).

Salbiy zaryad uchun kuchning yo'nalishi teskari, shuning uchun o'ng qo'l qoidasi elektronlar uchun amal qiladi.

Lorentz kuchi harakatlanuvchi zaryadga perpendikulyar yo'naltirilganligi sababli, ya'ni. perpendikulyar ,bu kuch tomonidan bajarilgan ish har doim nolga teng . Shuning uchun, zaryadlangan zarraga ta'sir etuvchi Lorents kuchi zarrachaning kinetik energiyasini o'zgartira olmaydi.

Ko'pincha Lorents kuchi elektr va magnit kuchlarining yig'indisidir:

, (2.5.4)

bu erda elektr quvvati zarrachani tezlashtiradi, uning energiyasini o'zgartiradi.

Har kuni biz televizor ekranida magnit kuchning harakatlanuvchi zaryadga ta'sirini kuzatamiz (2.7-rasm).

Elektron nurning ekran tekisligi bo'ylab harakatlanishi burilish g'altakning magnit maydoni tomonidan rag'batlantiriladi. Agar siz doimiy magnitni ekran tekisligiga olib kelsangiz, unda tasvirda paydo bo'ladigan buzilishlar orqali uning elektron nuriga ta'sirini sezish oson.

Zaryadlangan zarracha tezlatgichlarida Lorents kuchining ta'siri 4.3-bo'limda batafsil tavsiflangan.

Fizikada Amper kuchi, Kulon o'zaro ta'siri, elektromagnit maydonlar bilan bir qatorda Lorents kuchi tushunchasi ham tez-tez uchrab turadi. Bu hodisa elektrotexnika va elektronika va boshqalar bilan bir qatorda asosiylaridan biridir. U magnit maydonda harakatlanadigan zaryadlarga ta'sir qiladi. Ushbu maqolada biz Lorentz kuchi nima ekanligini va u qayerda qo'llanilishini qisqacha va aniq ko'rib chiqamiz.

Ta'rif

Elektronlar o'tkazgich orqali harakat qilganda, uning atrofida magnit maydon paydo bo'ladi. Shu bilan birga, agar siz o'tkazgichni ko'ndalang magnit maydonga joylashtirsangiz va uni harakatga keltirsangiz, elektromagnit induksiyaning EMF paydo bo'ladi. Agar oqim magnit maydonda joylashgan o'tkazgichdan o'tsa, unga Amper kuchi ta'sir qiladi.

Uning qiymati oqim oqimiga, o'tkazgichning uzunligiga, magnit induksiya vektorining kattaligiga va magnit maydon chiziqlari va o'tkazgich orasidagi burchakning sinusiga bog'liq. U quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

Ko'rib chiqilayotgan kuch biroz yuqorida muhokama qilingan kuchga o'xshaydi, lekin u o'tkazgichga emas, balki magnit maydonda harakatlanuvchi zaryadlangan zarrachaga ta'sir qiladi. Formula quyidagicha ko'rinadi:

Muhim! Lorents kuchi (Fl) magnit maydonda harakatlanuvchi elektronga, Amper esa o'tkazgichga ta'sir qiladi.

Ikkala formuladan ko'rinib turibdiki, birinchi va ikkinchi holatda ham alfa burchagi sinusi 90 gradusga yaqinroq bo'lsa, Fa yoki Fl mos ravishda o'tkazgich yoki zaryadga qanchalik katta ta'sir qiladi.

Shunday qilib, Lorentz kuchi tezlikning kattaligi o'zgarishini emas, balki zaryadlangan elektron yoki musbat ionga magnit maydon tomonidan qanday ta'sir qilishini tavsiflaydi. Ularga ta'sir qilganda, Fl ishlamaydi. Shunga ko'ra, uning kattaligi emas, balki zaryadlangan zarracha tezligining yo'nalishi o'zgaradi.

Lorents kuchining o'lchov birligiga kelsak, fizikadagi boshqa kuchlarda bo'lgani kabi, Nyuton kabi kattalik ishlatiladi. Uning tarkibiy qismlari:

Lorents kuchi qanday yo'naltirilgan?

Lorents kuchining yo'nalishini aniqlash uchun, xuddi Amper kuchida bo'lgani kabi, chap qo'l qoidasi ishlaydi. Bu shuni anglatadiki, Fl qiymati qayerga yo'naltirilganligini tushunish uchun siz chap qo'lingizning kaftini ochishingiz kerak, shunda magnit induksiya chiziqlari qo'lga kiradi va cho'zilgan to'rtta barmoq tezlik vektorining yo'nalishini ko'rsatadi. Keyin kaftga to'g'ri burchak ostida egilgan bosh barmog'i Lorentz kuchining yo'nalishini ko'rsatadi. Quyidagi rasmda siz yo'nalishni qanday aniqlashni ko'rasiz.

Diqqat! Lorents ta'sirining yo'nalishi zarrachaning harakatiga va magnit induksiya chiziqlariga perpendikulyar.

Bunday holda, aniqrog'i, musbat va manfiy zaryadlangan zarralar uchun to'rtta cho'zilgan barmoqning yo'nalishi muhimdir. Yuqorida tavsiflangan chap qo'l qoidasi musbat zarracha uchun tuzilgan. Agar u manfiy zaryadlangan bo'lsa, u holda magnit induktsiya chiziqlari ochiq kaftga emas, balki uning orqa tomoniga yo'naltirilishi kerak va Fl vektorining yo'nalishi qarama-qarshi bo'ladi.

Endi biz bu hodisa bizga nima berishini va ayblovlarga qanday real ta'sir ko'rsatishini oddiy so'zlar bilan aytib beramiz. Faraz qilaylik, elektron magnit induksiya chiziqlari yo‘nalishiga perpendikulyar tekislikda harakat qilsin. Biz yuqorida aytib o'tgan edik, Fl tezlikka ta'sir qilmaydi, faqat zarrachalar harakati yo'nalishini o'zgartiradi. Shunda Lorents kuchi markazga intiluvchi ta'sirga ega bo'ladi. Bu quyidagi rasmda aks ettirilgan.

Ilova

Lorents kuchi qo'llaniladigan barcha sohalar ichida eng kattalaridan biri zarrachalarning Yer magnit maydonidagi harakatidir. Agar sayyoramizni katta magnit deb hisoblasak, u holda shimoliy magnit qutblarga yaqin joylashgan zarralar spiralda tezlashtirilgan harakatni amalga oshiradi. Buning natijasida ular atmosferaning yuqori qismidagi atomlar bilan to'qnashadi va biz shimoliy chiroqlarni ko'ramiz.

Biroq, bu hodisa qo'llaniladigan boshqa holatlar mavjud. Masalan:

  • katod nurli quvurlar. Ularning elektromagnit deflektsiya tizimlarida. CRTlar 50 yildan ortiq vaqt davomida eng oddiy osiloskopdan tortib, turli shakl va o'lchamdagi televizorlargacha bo'lgan turli xil qurilmalarda qo'llanilgan. Qizig'i shundaki, ranglarni ko'paytirish va grafikalar bilan ishlashda ba'zilar hali ham CRT monitorlaridan foydalanadilar.
  • Elektr mashinalari - generatorlar va motorlar. Garchi Amperning kuchi bu erda harakat qilish ehtimoli ko'proq. Ammo bu miqdorlarni qo'shni deb hisoblash mumkin. Biroq, bu murakkab qurilmalar bo'lib, ularning ishlashi paytida ko'plab jismoniy hodisalarning ta'siri kuzatiladi.
  • Zaryadlangan zarracha tezlatgichlarida ularning orbitalari va yo'nalishlarini belgilash uchun.

Xulosa

Ushbu maqolaning to'rtta asosiy tezislarini umumlashtirib, sodda qilib aytganda:

  1. Lorents kuchi magnit maydonda harakatlanuvchi zaryadlangan zarrachalarga ta'sir qiladi. Bu asosiy formuladan kelib chiqadi.
  2. Bu zaryadlangan zarrachaning tezligi va magnit induksiyasi bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.
  3. Zarrachalar tezligiga ta'sir qilmaydi.
  4. Zarrachaning yo'nalishiga ta'sir qiladi.

Uning roli "elektr" sohalarida juda katta. Mutaxassis asosiy fizik qonunlar haqidagi asosiy nazariy ma'lumotlarni e'tibordan chetda qoldirmasligi kerak. Bu bilim, shuningdek, ilmiy ish, dizayn va faqat umumiy rivojlanish bilan shug'ullanadiganlar uchun foydali bo'ladi.

Endi siz Lorentz kuchi nima ekanligini, u nimaga teng ekanligini va zaryadlangan zarrachalarga qanday ta'sir qilishini bilasiz. Agar sizda biron bir savol bo'lsa, ularni maqola ostidagi sharhlarda so'rang!

materiallar

Elektr zaryadiga ta'sir qiluvchi kuchQ, magnit maydonda tezlik bilan harakatlanadiv, Lorens kuchi deb ataladi va formula bilan ifodalanadi

(114.1)

Bu erda B - zaryad harakatlanadigan magnit maydonning induksiyasi.

Lorents kuchining yo'nalishi chap qo'l qoidasi yordamida aniqlanadi: agar chap qo'lning kafti B vektorini o'z ichiga oladigan darajada joylashgan bo'lsa va to'rtta cho'zilgan barmoq vektor bo'ylab yo'naltirilgan bo'lsa. v(UchunQ > 0 yo'nalishlariIVavmos, uchunQ < 0 - qarama-qarshi), keyin egilgan bosh barmog'i ta'sir qiluvchi kuchning yo'nalishini ko'rsatadimusbat zaryad. Shaklda. 169 vektorlarning o'zaro yo'nalishini ko'rsatadiv, B (maydon biz tomon yo'naltirilgan, rasmda nuqta bilan ko'rsatilgan) vaF ijobiy zaryad uchun. Salbiy zaryadda kuch teskari yo'nalishda harakat qiladi. Lorentz kuch moduli (qarang (114.1)) ga teng

Qayerda- orasidagi burchakvva V.

Lorents kuchining ifodasi (114.1) magnit maydonda zaryadlangan zarrachalarning harakatini boshqaradigan bir qancha qonunlarni topish imkonini beradi. Lorents kuchining yo'nalishi va zaryadlangan zarrachaning magnit maydonda burish yo'nalishi zaryadning belgisiga bog'liq. Q zarralar. Bu magnit maydonlarda harakatlanuvchi zarrachalar zaryadining belgisini aniqlash uchun asosdir.

Agar zaryadlangan zarracha magnit maydonda tezlik bilan harakat qilsav, B vektoriga perpendikulyar, keyin Lorents kuchiF = Q[ vB] mutlaq qiymatda doimiy va zarracha traektoriyasiga normaldir. Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra, bu kuch markazga yo'naltirilgan tezlanishni hosil qiladi. Bundan kelib chiqadiki, zarracha aylana, radius bo'ylab harakatlanadi r shartidan aniqlanadiQvB = mv 2 / r, qayerda

(115.1)

Zarracha aylanish davri, ya'ni vaqt T, buning uchun u bitta to'liq inqilob qiladi,

Bu erda (115.1) ifodani qo'yib, biz olamiz

(115.2)

ya'ni, zarrachaning yagona magnit maydonda aylanish davri faqat o'ziga xos zaryadning o'zaro nisbati bilan belgilanadi ( Q/ m) zarralar va maydonning magnit induksiyasi, lekin uning tezligiga bog'liq emas (dav≪ c). Bu tsiklik zaryadlangan zarracha tezlatgichlarining ishlashi uchun asosdir (116-§ ga qarang).

Tezlik bo'lsavzaryadlangan zarracha burchakka yo'naltirilgan B vektoriga (170-rasm), u holda uning harakatini superpozitsiya sifatida tasvirlash mumkin: 1) tezlik bilan maydon bo'ylab bir xil to'g'ri chiziqli harakat. v 1 = vcos; 2) tezlik bilan bir xilda harakatlanishv = vsin maydonga perpendikulyar tekislikda aylana atrofida. Doira radiusi (115.1) formula bo'yicha aniqlanadi (bu holda, uni almashtirish kerak. v yoqilganv = vsin). Ikkala harakatning qo'shilishi natijasida o'qi magnit maydonga parallel bo'lgan spiral harakat paydo bo'ladi (170-rasm).

Guruch. 170

Spiral qadam

Oxirgi ifodani (115.2) o'rniga qo'yib, olamiz

Spiralning burilish yo'nalishi zarracha zaryadining belgisiga bog'liq.

Zaryadlangan zarrachaning tezligi m B vektor yo'nalishi bilan a burchak hosil qilsaheterojen magnit maydon, uning induktsiyasi zarrachalar harakati yo'nalishi bo'yicha ortadi, keyin r va A B ning ortishi bilan kamayadi. . Bu magnit maydonda zaryadlangan zarrachalarni fokuslash uchun asosdir.

Tashqi elektromagnit maydonda harakatlanuvchi elektr zaryadiga ta'sir qiluvchi kuchning paydo bo'lishi

Animatsiya

Tavsif

Lorents kuchi tashqi elektromagnit maydonda harakatlanuvchi zaryadlangan zarrachaga ta'sir qiluvchi kuchdir.

Lorents kuchi (F) formulasi birinchi marta H.A.ning eksperimental faktlarini umumlashtirish orqali olingan. Lorents 1892 yilda "Maksvellning elektromagnit nazariyasi va uning harakatlanuvchi jismlarga qo'llanilishi" asarida taqdim etilgan. Bu shunday ko'rinadi:

F = qE + q, (1)

bu yerda q zaryadlangan zarracha;

E - elektr maydon kuchi;

B - zaryadning kattaligi va uning harakat tezligiga bog'liq bo'lmagan magnit induksiya vektori;

V - F va B qiymatlari hisoblangan koordinata tizimiga nisbatan zaryadlangan zarrachaning tezlik vektori.

(1) tenglamaning o'ng tomonidagi birinchi atama F E \u003d qE elektr maydonidagi zaryadlangan zarrachaga ta'sir qiluvchi kuch, ikkinchi atama magnit maydonda ta'sir qiluvchi kuchdir:

F m = q. (2)

Formula (1) universaldir. U doimiy va o'zgaruvchan kuch maydonlari uchun ham, zaryadlangan zarracha tezligining har qanday qiymati uchun ham amal qiladi. Bu elektrodinamikaning muhim aloqasi, chunki u elektromagnit maydon tenglamalarini zaryadlangan zarrachalarning harakat tenglamalari bilan bog'lash imkonini beradi.

Norelativistik yaqinlashishda F kuchi, boshqa har qanday kuch kabi, inertial sanoq sistemasini tanlashga bog'liq emas. Bunda Lorents kuchining magnit komponenti F m tezlikning o‘zgarishi hisobiga bir mos yozuvlar tizimidan ikkinchisiga o‘tganda o‘zgaradi, shuning uchun F E elektr komponenti ham o‘zgaradi. Shu munosabat bilan, F kuchini magnit va elektrga bo'linishi faqat mos yozuvlar tizimining ko'rsatilishi bilan mantiqiy bo'ladi.

Skayar shaklda (2) ifoda quyidagi shaklga ega:

Fm = qVBsina , (3)

bu yerda a - tezlik va magnit induksiya vektorlari orasidagi burchak.

Shunday qilib, zarracha harakat yo'nalishi magnit maydonga perpendikulyar (a = p /2) bo'lsa, Lorentz kuchining magnit qismi maksimal bo'ladi va zarracha B (a = 0) maydon yo'nalishi bo'ylab harakat qilsa, nolga teng bo'ladi. .

Magnit kuchi F m vektor mahsulotiga proportsionaldir, ya'ni. u zaryadlangan zarrachaning tezlik vektoriga perpendikulyar va shuning uchun zaryadda ishlamaydi. Bu shuni anglatadiki, doimiy magnit maydonda faqat harakatlanuvchi zaryadlangan zarrachaning traektoriyasi magnit kuch ta'sirida egiladi, lekin zarracha qanday harakat qilishidan qat'i nazar, uning energiyasi doimo o'zgarishsiz qoladi.

Musbat zaryad uchun magnit kuchning yo'nalishi vektor mahsulotiga ko'ra aniqlanadi (1-rasm).

Magnit maydondagi musbat zaryadga ta'sir qiluvchi kuchning yo'nalishi

Guruch. 1

Salbiy zaryad (elektron) uchun magnit kuch teskari yo'nalishda yo'naltiriladi (2-rasm).

Magnit maydondagi elektronga ta'sir qiluvchi Lorents kuchining yo'nalishi

Guruch. 2

Magnit maydoni B chizmaga perpendikulyar o'quvchi tomon yo'naltirilgan. Elektr maydoni yo'q.

Agar magnit maydon bir xil bo'lsa va tezlikka perpendikulyar yo'naltirilgan bo'lsa, massasi m bo'lgan zaryad aylana bo'ylab harakatlanadi. R aylana radiusi quyidagi formula bilan aniqlanadi:

zarrachaning solishtirma zaryadi qayerda.

Zarrachaning aylanish davri (bir aylanish vaqti) tezlikka bog'liq emas, agar zarrachaning tezligi vakuumdagi yorug'lik tezligidan ancha past bo'lsa. Aks holda zarrachaning aylanish davri relyativistik massa ortishi hisobiga ortadi.

Relyativistik bo'lmagan zarrachada:

zarrachaning solishtirma zaryadi qayerda.

Yagona magnit maydondagi vakuumda, agar tezlik vektori magnit induksiya vektoriga (a№p /2) perpendikulyar bo'lmasa, Lorents kuchi ta'sirida zaryadlangan zarracha (uning magnit qismi) spiral bo'ylab siljish bilan harakat qiladi. doimiy tezlik V. Bunda uning harakati tezlik bilan B magnit maydonining yo'nalishi bo'ylab bir tekis to'g'ri chiziqli harakatdan va tezlik bilan B maydoniga perpendikulyar tekislikda bir tekis aylanish harakatidan iborat (2-rasm).

Zarracha traektoriyasining B ga perpendikulyar tekislikdagi proyeksiyasi radiusli doiradir:

zarracha aylanish davri:

Zarrachaning T vaqt ichida B magnit maydoni bo'ylab o'tadigan masofa h (spiral traektoriya qadami) formula bilan aniqlanadi:

h = Vcos a T. (6)

Spiralning o'qi V maydon yo'nalishiga to'g'ri keladi, aylananing markazi kuch chizig'i bo'ylab harakatlanadi (3-rasm).

Burchakda uchib kelayotgan zaryadlangan zarrachaning harakati a№p /2 magnit maydoniga B

Guruch. 3

Elektr maydoni yo'q.

Agar E elektr maydoni 0 bo'lsa, harakat murakkabroq.

Muayyan holatda, agar E va B vektorlari parallel bo'lsa, magnit maydonga parallel bo'lgan tezlik komponenti V 11 harakat davomida o'zgaradi, buning natijasida spiral traektoriyaning (6) qadami o'zgaradi.

Agar E va B parallel bo'lmasa, zarrachaning aylanish markazi B maydoniga perpendikulyar bo'lib, drift deb ataladi. Driftning yo'nalishi vektor mahsuloti bilan belgilanadi va zaryad belgisiga bog'liq emas.

Harakatlanuvchi zaryadlangan zarrachalarga magnit maydonning ta'siri o'tkazgichning kesimida oqimning qayta taqsimlanishiga olib keladi, bu termomagnit va galvanomagnit hodisalarda namoyon bo'ladi.

Effektni golland fizigi H.A. Lorenz (1853-1928).

Vaqt

Boshlanish vaqti (log -15 dan -15 gacha);

Hayot muddati (log tc 15 dan 15 gacha);

Degradatsiya vaqti (log td -15 dan -15 gacha);

Optimal rivojlanish vaqti (log tk -12 dan 3 gacha).

Diagramma:

Effektning texnik amalga oshirilishi

Lorents kuchlarining harakatini texnik amalga oshirish

Lorents kuchining harakatlanuvchi zaryadga ta'sirini to'g'ridan-to'g'ri kuzatish bo'yicha tajribani texnik amalga oshirish odatda ancha murakkab, chunki tegishli zaryadlangan zarralar xarakterli molekulyar o'lchamga ega. Shuning uchun magnit maydonda ularning traektoriyasini kuzatish traektoriyani buzadigan to'qnashuvlarning oldini olish uchun ish hajmini evakuatsiya qilishni talab qiladi. Shunday qilib, qoida tariqasida, bunday namoyish qurilmalari maxsus yaratilmagan. Ko'rsatishning eng oson yo'li standart Nier sektori magnit massa analizatoridan foydalanishdir, Effekt 409005 ga qarang, u butunlay Lorentz kuchiga asoslangan.

Effektni qo'llash

Muhandislik sohasida odatiy dastur o'lchash texnologiyasida keng qo'llaniladigan Hall sensori hisoblanadi.

B magnit maydoniga metall yoki yarim o'tkazgich plastinka qo'yilgan. U orqali magnit maydonga perpendikulyar yo'nalishda j zichlikdagi elektr toki o'tkazilganda plastinkada ko'ndalang elektr maydon paydo bo'ladi, uning kuchi E ikkala j va B vektorlarga perpendikulyar. O'lchov ma'lumotlariga ko'ra, V topiladi.

Bu ta'sir Lorents kuchining harakatlanuvchi zaryadga ta'siri bilan izohlanadi.

Galvanomagnit magnitometrlar. Mass-spektrometrlar. Zaryadlangan zarrachalarning tezlatgichlari. Magnetogidrodinamik generatorlar.

Adabiyot

1. Sivuxin D.V. Umumiy fizika kursi.- M.: Nauka, 1977.- V.3. Elektr.

2. Fizik ensiklopedik lug'at.- M., 1983.

3. Detlaf A.A., Yavorskiy B.M. Fizika kursi.- M.: Oliy maktab, 1989 yil.

Kalit so'zlar

  • elektr zaryadi
  • magnit induksiya
  • magnit maydon
  • elektr maydon kuchi
  • Lorents kuchi
  • zarracha tezligi
  • doira radiusi
  • aylanish davri
  • spiral traektoriyasining qadami
  • elektron
  • proton
  • pozitron

Tabiiy fanlar bo'limlari:

TA’LIM VA FAN VAZIRLIGI

ROSSIYA FEDERATSIYASI

FEDERAL DAVLAT BUDJETLI OLIY KASB-TA'LIM TA'LIM MASSASASI

"QO'RG'ON DAVLAT UNIVERSITETI"

ANTRACT

"Fizika" fanidan Mavzu: "Lorents kuchini qo'llash"

To‘ldiruvchi: Talabalar guruhi T-10915 Logunova M.V.

O'qituvchi Vorontsov B.S.

Kurgan 2016 yil

Kirish 3

1. Lorens kuchidan foydalanish 4

1.1. Katod nurli qurilmalar 4

1.2 Mass-spektrometriya 5

1,3 MHD generatori 7

1.4 Siklotron 8

Xulosa 10

Adabiyotlar 11

Kirish

Lorents kuchi- klassik (kvant bo'lmagan) elektrodinamikaga ko'ra, elektromagnit maydon nuqta zaryadlangan zarrachaga ta'sir qiladigan kuch. Ba'zan Lorents kuchi tezlik bilan harakatlanuvchi kuch deb ataladi υ zaryad q faqat magnit maydon tomondan, ko'pincha to'liq quvvat - umuman elektromagnit maydon tomonidan, boshqacha qilib aytganda, elektr tomondan. E va magnit B dalalar.

Xalqaro birliklar tizimida (SI) u quyidagicha ifodalanadi:

F L = q υ B sina

U 1892 yilda ushbu kuchning ifodasini ishlab chiqqan golland fizigi Hendrik Lorenz sharafiga nomlangan. Lorentzdan uch yil oldin, to'g'ri ifodani O. Heaviside topdi.

Lorents kuchining makroskopik ko'rinishi Amper kuchidir.

  1. Lorents kuchidan foydalanish

Harakatlanuvchi zaryadlangan zarrachalarga magnit maydonning ta'siri texnologiyada juda keng qo'llaniladi.

Lorentz kuchining asosiy qo'llanilishi (aniqrog'i, uning maxsus holati - Amper kuchi) elektr mashinalari (elektr dvigatellari va generatorlari). Lorents kuchi zaryadlangan zarrachalarga (elektronlar va ba'zan ionlarga) ta'sir qilish uchun elektron qurilmalarda, masalan, televizorda keng qo'llaniladi. katod nurli quvurlar, V massa spektrometriyasi Va MHD generatorlari.

Shuningdek, boshqariladigan termoyadroviy reaktsiyani amalga oshirish uchun hozirda yaratilgan eksperimental qurilmalarda magnit maydonning plazmadagi ta'siri uni ishchi kameraning devorlariga tegmaydigan shnurga aylantirish uchun ishlatiladi. Zaryadlangan zarrachalarning aylana bo'ylab yagona magnit maydonida harakatlanishi va bunday harakat davrining zarracha tezligidan mustaqilligi zaryadlangan zarrachalarning tsiklik tezlatgichlarida qo'llaniladi - siklotronlar.

  1. 1. Elektron nurli qurilmalar

Elektron nurli qurilmalar (EBD) - intensivlik (oqim) va kosmosdagi pozitsiyasi bo'yicha boshqariladigan va o'zaro ta'sir qiluvchi bitta nur yoki nurlar dastasi shaklida to'plangan elektronlar oqimidan foydalanadigan vakuumli elektron qurilmalar sinfi. qurilmaning belgilangan fazoviy nishoni (ekran). ELP ning asosiy ko'lami optik ma'lumotni elektr signallariga aylantirish va elektr signalini optikaga, masalan, ko'rinadigan televizion tasvirga teskari aylantirishdir.

Katod-nurli qurilmalar sinfiga nurli rentgen naychalari, fotoelementlar, fotoko'paytirgichlar, gaz radiusli qurilmalar (dekatronlar) va qabul qiluvchi-kuchaytiruvchi elektron lampalar (nurli tetrodlar, elektr vakuum ko'rsatkichlari, ikkilamchi emissiya lampalari va boshqalar) kirmaydi. oqimlar shakli.

Elektron nurli qurilma kamida uchta asosiy qismdan iborat:

    Elektron projektor (qurol) elektron nurni (yoki nurlar dastasini, masalan, rangli kineskopda uchta nurni) hosil qiladi va uning intensivligini (oqim) boshqaradi;

    Burilish tizimi nurning fazoviy holatini nazorat qiladi (uning yorug'lik o'qidan og'ishi);

    Qabul qiluvchi ELP ning maqsadi (ekran) nurning energiyasini ko'rinadigan tasvirning yorug'lik oqimiga aylantiradi; ELP uzatish yoki saqlash maqsadi skanerlash elektron nurlari tomonidan o'qiladigan fazoviy potentsial relyefni to'playdi.

Guruch. 1 ta CRT qurilmasi
Qurilmaning umumiy printsiplari.

CRT tankida chuqur vakuum hosil bo'ladi. Elektron nurni yaratish uchun elektron qurol deb ataladigan qurilma ishlatiladi. Filament tomonidan isitiladigan katod elektronlarni chiqaradi. Tekshirish elektrodidagi (modulyator) kuchlanishni o'zgartirib, siz elektron nurning intensivligini va shunga mos ravishda tasvirning yorqinligini o'zgartirishingiz mumkin. Qurolni tark etgandan so'ng, elektronlar anod tomonidan tezlashadi. Keyinchalik, nur nurning yo'nalishini o'zgartirishi mumkin bo'lgan burilish tizimidan o'tadi. Televizion CRTlarda magnit burilish tizimi qo'llaniladi, chunki u katta burilish burchaklarini ta'minlaydi. Osiloskop CRTlarida elektrostatik burilish tizimi qo'llaniladi, chunki u tezroq javob beradi. Elektron nurlari fosfor bilan qoplangan ekranga tushadi. Elektronlar tomonidan bombardimon qilish natijasida fosfor porlaydi va o'zgaruvchan yorqinlikdagi tez harakatlanuvchi nuqta ekranda tasvir hosil qiladi.