Hvordan det opfører sig elektrisk ladet partikel i elektriske og magnetiske felter?

Elektrisk ladede partikel - en partikel, som har en positiv eller negativ ladning. Dette kan enten være atomer, molekyler eller elementarpartikler. Når partiklen er elektrisk ladet i et elektrisk felt, Coulomb kraft virker på det. Værdien af denne kraft, hvis du kender feltstyrke på et bestemt tidspunkt, beregnes ved følgende formel: F = qE.

således vi konstateret, at den elektrisk ladet partikel, som er i et elektrisk felt, bevæger sig under indflydelse af Coulomb kraft.

Overvej nu Hall-effekt. Eksperimentelt blev det konstateret, at det magnetiske felt påvirker bevægelsen af ladede partikler. Magnetisk induktion er den maksimale kraft, der virker på hastigheden af en sådan partikel ved hjælp af magnetfeltet. En ladet partikel bevæger sig med hastighed. Hvis de elektrisk ladede partikler vil flyve i et magnetfelt ved en forudbestemt hastighed, den kraft, der virker på den del af feltet er vinkelret på partiklens hastighed og den magnetiske induktion vektor henholdsvis: F = q [v, B]. Da den kraft, der virker på partiklen bevægelse er vinkelret på hastigheden, og accelerationen, som gives af denne kraft vinkelret på bevægelsen, accelerationen er normal. Følgelig den lige bevægelsesbane er bøjet i kontakt med en ladet partikel i et magnetfelt. Hvis partiklen kommer ind parallelt med linjer af magnetisk induktion, magnetfeltet ikke virke på ladet partikel. Hvis hun kommer ind vinkelret på linjer af magnetisk induktion, der virker på partiklen er på et maksimum.

Nu skriver vi II Newtons lov: QVB = mv ² / R eller R = mv / qb, hvor m - er massen af en ladet partikel, og R - radius af banen. Fra denne ligning fremgår det, at partiklen bevæger sig i det homogene område af en cirkel med radius. Således periode af cirkulation af en ladet partikel er uafhængig af den rundtgående bevægelseshastighed. Det skal bemærkes, at de elektrisk ladede partikler fanget i magnetfeltet, den kinetiske energi er uændret. Fordi kraften er vinkelret på bevægelsen af partikler i nogen af bane punkter, men styrken af det magnetiske felt, der virker på partiklen ikke udføre arbejdet forbundet med at flytte den ladede partikel.

Retningen af kraften udøvet på bevægelsen af en ladet partikel i et magnetfelt kan bestemmes ved "efter bestemmelserne i venstre." Til dette er det nødvendigt at placere venstre hånd, så fire fingre peger retning af hastigheden af en ladet partikel, godt og de magnetiske induktion linier er rettet i håndfladen centrum, i dette tilfælde bukkes 90 grader tommelfinger vil vise retningen af kraften, der virker på den positivt ladet partikel. I så fald, hvis partiklen har en negativ ladning, vil kraftretningen være det modsatte.

Hvis de elektrisk ladede partikler, der falder ind i området af den fælles aktion af magnetiske og elektriske felter, er det en kraft, kaldet Lorentz-kraften F = qE + q [v, B]. Det første udtryk i dette tilfælde angår en elektrisk komponent, og den anden - for det magnetiske felt.