>> 自然の科学 >  >> 物理

90以外の角度でフィールドに入ると、充電粒子がどのように移動しますか?

90度以外の角度で磁場に入ると、荷電粒子がどのように動作するかを分解しましょう。

基本原則

* ローレンツフォース: 磁場で移動する荷電粒子の力は、ローレンツ軍の法律によって与えられます: f =q(v x b)

* Q: 粒子の電荷

* V: 粒子の速度

* b: 磁場強度

* x: クロス製品(力の方向を決定)

内訳

1。速度成分: 粒子が斜めに入ると、その速度には2つの成分があります。

* v_parallel: 磁場に平行な速度。このコンポーネントは、磁場から *力のない *を経験します。

* v_perpendicular: 磁場に垂直な速度。このコンポーネントは、粒子の円運動の原因となるコンポーネントです。

2。円形運動: 磁力は、速度と磁場の両方に垂直に作用します。これにより、円運動が生じます 粒子の。この円の半径は、速度の大きさ、磁場強度、および粒子の電荷によって決定されます。

3。らせんパス: 粒子には磁場に平行な速度成分もあるため、円の動きを経験しながらフィールドラインに沿って同時に移動します。この組み合わせの動きは、らせんパスを作成します (春のように)。

キーポイント:

* 動きの方向: らせんパスは、右側のルールによって決定されます。親指を磁場に垂直な速度成分の方向と指を磁場の方向に向けると、手のひらは力の方向を指します。

* ヘリックスのピッチ: 粒子が1つの完全な円の磁場線に沿って移動する距離は、ヘリックスのピッチと呼ばれます。これは、フィールドに平行な速度成分の大きさによって決定されます。

* 半径とピッチに影響する要因: 円の動きの半径とヘリックスのピッチは、次のように直接影響を受けます。

* 粒子の電荷: より高い充電は、より緊密な半径をもたらします。

* 磁場の強度: より強いフィールドの結果、半径が狭くなります。

* フィールドに垂直な速度成分: 速度が高いと、半径が大きくなります。

* フィールドに平行な速度成分: 速度が高いと、ピッチが大きくなります。

アプリケーション:

磁場における荷電粒子のこの​​挙動は、理解と制御のために重要です。

* 粒子加速器: 高エネルギー粒子の指導と操作。

* 質量分析: 質量対電荷比に基づいて粒子を分離します。

* auroras: 大気中の美しい光のディスプレイの作成。

これらのアプリケーションのいずれかをより詳細に調査したい場合は、磁場での帯電した粒子の動きについて他の質問がある場合はお知らせください。

  1. オブジェクトの温度が粒子の平均速度に依存するのは本当ですか?
  2. オブジェクト間の重力を引き起こすことができる2つのことは何ですか?
  3. 減算
  4. 物理学の偶発的な発見は何ですか?
  5. 350華氏は何度も華氏ですか?
  6. 加速では、2つの間隔で自由落下オブジェクトの距離測定を行っている場合、各測定間隔が移動するでしょうか?