ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
12
2. Движение заряженных частиц в магнитном поле.
Сила Лоренца. Эффект Холла.
Сила
F
r
действующая на заряженную части-
цу, движущуюся в электромагнитном поле рас-
считанная Х.А. Лоренцем и имеет вид:
где
E
r
− напряженность электрического поля,
q – заряд частицы,
B
r
− магнитная индукция поля,
V
r
− скорость частицы в системе координат, в
которой определена
F
r
,
E
r
,
B
r
.
Первый член силы Лоренца
Eq
r
− сила, дей-
ствующая на заряженную частицу в электриче-
ском поле.
Второе слагаемое в (2.1) определяет силу,
действующую на движущийся заряд в магнитном
поле – сила Лоренца
F
л
.
] [
BVqEqF
r
r
rr
+= , (2.1)
Для стационарных магнитных полей сила Ло-
ренца равна
л
F
r
перпендикулярна
V
r
и
B
r
] [
BVqF
л
r
rr
= . (2.2)
л
F
r
не изменяет скорости и энергии частицы,
не совершает работы, изменяет траекторию части-
цы, т.е. сообщает частице центростремительное
ускорение. Модуль силы Лоренца
F
л
:
где α – угол между векторами
V
r
и
B
r
.
α
sinqVBF
л
=
, (2.3)
Максимальная сила Лоренца
qVBF
л
=
max
. (2.4)
Направление силы Лоренца определяется по
правилу левой руки. Взаимная ориентация векто-
ров
V
r
,
B
r
и
F
r
для положительного заряда пред-
ставлена на рис. 2.1.
Рис. 2.1.
2. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Сила Лоренца. Эффект Холла. r Сила F действующая на заряженную части- цу, движущуюся в электромагнитном поле рас- r r r r F = qE + q[V B] , (2.1) считанная Х.А. Лоренцем и имеет вид: r где E − напряженность электрического поля, q – заряд частицы, r B − магнитная индукция поля, r V − скорость частицы r r вr системе координат, в которой определена F , E , B . r Первый член силы Лоренца qE − сила, дей- ствующая на заряженную частицу в электриче- ском поле. Второе слагаемое в (2.1) определяет силу, действующую на движущийся заряд в магнитном поле – сила Лоренца Fл. r r r Для стационарных r магнитныхrполей r сила Ло- Fл = q[V B] . (2.2) ренца равна Fл перпендикулярна V и B r Fл не изменяет скорости и энергии частицы, не совершает работы, изменяет траекторию части- цы, т.е. сообщает частице центростремительное ускорение. Модуль силы Лоренца Fл: Fл = qVB sin α , (2.3) r r где α – угол между векторами V и B . Максимальная сила Лоренца Fл max = qVB . (2.4) Направление силы Лоренца определяется по правилу r rлевойr руки. Взаимная ориентация векто- ров V , B и F для положительного заряда пред- ставлена на рис. 2.1. Рис. 2.1. 12
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »