>> 自然の科学 >  >> 物理

特定の領域の磁場と電気を区別するために、電荷粒子の動きをどのように使用できますか?

荷電粒子の動きを観察することにより、磁場と電界を区別する方法は次のとおりです。

1。力方向:

* 電界: 荷電粒子に電界によって及ぼす力は常に 正の電荷のためのフィールドの方向に、負の電荷のフィールドの反対側。この力は、粒子の速度に依存しません。

* 磁場: 荷電粒子に磁場によって加えられる力は垂直 フィールドと粒子の速度の両方に。この力は、粒子が動いているときにのみ存在します。

2。右側のルール:

* 磁場: 右側のルールを使用して、移動電荷の磁力の方向を決定できます。親指を粒子の速度の方向、磁場の方向に指を向け、手のひらが正電荷の力の方向を指します。

実験セットアップ:

帯電した粒子(電子やプロトンなど)が未知のフィールドの領域で発射されるセットアップを使用できます。進む方法は次のとおりです。

* 観測1:粒子が直線で動きます: 粒子が速度や方向を変えずに直線で移動し続けると、磁場が存在しないことがわかります。電界がある場合、粒子は加速しますが、その経路は直線のままです。

* 観測2:粒子の偏向: 粒子がその直線経路からそらすと、磁場が存在することがわかります。

*粒子が円形経路で動く場合、磁場は均一で粒子の速度に対して垂直です。

*粒子がらせん状の経路で動く場合、磁場は粒子の速度に平行な成分を持っています。

* 観測3:粒子が加速/減速: 粒子が方向を変えることなく加速または減速する場合、電界が存在することがわかります。

追加の考慮事項:

* 組み合わせフィールド: 電界と磁場の両方を同時に存在させることが可能です。この場合、荷電粒子の総力は、電気力と磁力のベクトル合計です。

* ローレンツ軍法: 電磁界の荷電粒子の力は、ローレンツ軍の法律で説明されています: f =Q( e + v × b )、 どこ:

* f 力です

* Qは粒子の電荷です

* e 電界です

* v 粒子の速度です

* b 磁場です

未知のフィールドで荷電粒子の動きを慎重に観察することにより、これらの原理を使用して、電磁場の存在と性質を決定できます。

  1. バランス力が反対方向のオブジェクトに等しく作用していることは間違っていますか?
  2. 地球上の太陽によってどのような力が加えられますか?
  3. 動く体の速度と速度はいつ等しくなりますか?
  4. 風が急な斜面に出会ったとき、風はどのように振る舞いますか?
  5. 自転車は東部に一定の速度で動いています。応用力には何が当てはまりますか?
  6. 自由体図は、システムに作用する力を表していますか?