Force de Lorentz dans une formule de champ magnétique. Force de Lorentz

MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION ET DES SCIENCES

FÉDÉRATION DE RUSSIE

BUDGET DE L'ÉTAT FÉDÉRAL INSTITUTION D'ENSEIGNEMENT PROFESSIONNEL SUPÉRIEUR

"UNIVERSITÉ D'ÉTAT DE KORGAN"

ABSTRAIT

Dans le sujet "Physique" Sujet : "Application de la force de Lorentz"

Complété par : Étudiant du groupe T-10915 Logunova M.V.

Professeur Vorontsov B.S.

Kourgan 2016

Introduction 3

1. Utilisation de la force de Lorentz 4

1.1. Dispositifs à faisceau d'électrons 4

1.2 Spectrométrie de masse 5

1.3 Générateur MHD 7

1.4 Cyclotron 8

Conclusion 10

Références 11

Introduction

Force de Lorentz- la force avec laquelle le champ électromagnétique, selon l'électrodynamique classique (non quantique), agit sur une particule chargée ponctuellement. Parfois, la force de Lorentz est appelée la force agissant sur un objet en mouvement avec vitesse υ charge q uniquement du côté du champ magnétique, souvent pleine force- du côté électrique champ magnétique en général, c'est-à-dire du côté électrique E immagnétique B champs.

Dans le Système international d'unités (SI), il s'exprime comme suit :

F L = qυ B péché α

Elle porte le nom du physicien néerlandais Hendrik Lorentz, qui a trouvé une expression pour cette force en 1892. Trois ans avant Lorenz, l'expression correcte fut trouvée par O. Côté lourd.

La manifestation macroscopique de la force de Lorentz est la force Ampère.

Utiliser la force de Lorentz

L’effet exercé par un champ magnétique sur des particules chargées en mouvement est très largement utilisé en technologie.

La principale application de la force de Lorentz (plus précisément, son cas particulier - la force Ampère) concerne les machines électriques (moteurs et générateurs électriques). La force de Lorentz est largement utilisée dans les appareils électroniques pour influencer les particules chargées (électrons et parfois ions), par exemple à la télévision. tubes cathodiques, V spectrométrie de masse Et Générateurs MHD.

Également en création actuelle installations expérimentales Pour réaliser une réaction thermonucléaire contrôlée, l'effet d'un champ magnétique sur le plasma est utilisé pour le tordre en un cordon qui ne touche pas les parois de la chambre de travail. Le mouvement circulaire des particules chargées dans un champ magnétique uniforme et l'indépendance de la période d'un tel mouvement par rapport à la vitesse des particules sont utilisés dans les accélérateurs cycliques de particules chargées - cyclotrons.

1. Dispositifs à faisceau électronique

Appareils à faisceau d'électrons (EBD) - classe de vide appareils électroniques, dans lequel est utilisé un flux d'électrons, concentrés sous la forme d'un faisceau unique ou d'un groupe de faisceaux, qui sont contrôlés à la fois en intensité (courant) et en position dans l'espace, et interagissent avec une cible spatiale stationnaire (écran) du appareil. Le principal domaine d'application de l'ELP est la conversion d'informations optiques en signaux électriques et la conversion inverse du signal électrique en signal optique - par exemple, en une image de télévision visible.

La classe des appareils à rayons cathodiques ne comprend pas les tubes à rayons X, les photocellules, les photomultiplicateurs, les dispositifs à décharge gazeuse (dékatrons) et les tubes électroniques récepteurs et amplificateurs (tétrodes à faisceau, indicateurs de vide électriques, lampes à émission secondaire, etc.) avec un forme de faisceau de courants.

Un dispositif à faisceau d'électrons se compose d'au moins trois parties principales :

Un projecteur électronique (pistolet) forme un faisceau d'électrons (ou un faisceau de rayons, par exemple trois faisceaux dans un tube image couleur) et contrôle son intensité (courant) ;

Le système de déflexion contrôle la position spatiale du faisceau (son écart par rapport à l'axe du projecteur) ;

La cible (écran) du PEL récepteur convertit l'énergie du faisceau en flux lumineux image visible;

Principes généraux de l'appareil.

Un vide profond est créé dans le cylindre CRT. Pour créer un faisceau d'électrons, un appareil appelé canon à électrons est utilisé. La cathode, chauffée par le filament, émet des électrons. En modifiant la tension sur l'électrode de commande (modulateur), vous pouvez modifier l'intensité du faisceau d'électrons et, par conséquent, la luminosité de l'image. Après avoir quitté le canon, les électrons sont accélérés par l'anode. Ensuite, le faisceau passe à travers un système de déviation, qui peut changer la direction du faisceau. Les tubes cathodiques de télévision utilisent un système de déflexion magnétique car il offre de grands angles de déflexion. Les CRT oscillographiques utilisent un système de déflexion électrostatique car il offre de meilleures performances. Le faisceau d'électrons frappe un écran recouvert de phosphore. Bombardé par des électrons, le phosphore brille et un point de luminosité variable se déplaçant rapidement crée une image sur l'écran.

La force de Lorentz est également utilisée dans des instruments appelés spectrographes de masse, conçus pour séparer les particules chargées en fonction de leurs charges spécifiques.(spectroscopie de masse, spectrographie de masse, analyse spectrale de masse, analyse spectrométrique de masse) - une méthode d'étude d'une substance basée sur la détermination du rapport masse/charge des ions formés lors de l'ionisation des composants de l'échantillon d'intérêt. L'un des moyens les plus puissants d'identification qualitative des substances, qui permet également une détermination quantitative. On peut dire que la spectrométrie de masse est la « pesée » des molécules d’un échantillon.

Le diagramme du spectrographe de masse le plus simple est présenté à la figure 2.

Dans la chambre 1, d'où l'air a été pompé, se trouve une source d'ions 3. La chambre est placée dans un champ magnétique uniforme, en chaque point duquel l'induction B⃗B→ est perpendiculaire au plan du dessin et dirigée vers nous (sur la figure 1, ce champ est indiqué par des cercles). Une tension accélératrice est appliquée entre les électrodes A et B, sous l'influence de laquelle les ions émis par la source sont accélérés et pénètrent à une certaine vitesse dans le champ magnétique perpendiculaire aux lignes d'induction. Se déplaçant dans un champ magnétique selon un arc de cercle, les ions tombent sur la plaque photographique 2, ce qui permet de déterminer le rayon R de cet arc. Connaissant l'induction du champ magnétique B et la vitesse υ des ions, selon la formule

(1)

la charge spécifique des ions peut être déterminée. Et si la charge de l’ion est connue, sa masse peut être calculée.

L'histoire de la spectrométrie de masse remonte aux expériences phares de J. J. Thomson au début du 20e siècle. La terminaison «-métrie» dans le nom de la méthode est apparue après la transition généralisée de la détection de particules chargées à l'aide de plaques photographiques aux mesures électriques des courants ioniques.

La spectrométrie de masse est particulièrement largement utilisée dans l'analyse des substances organiques, car elle permet une identification fiable de molécules relativement simples et complexes. La seule exigence générale est que la molécule soit ionisable. Cependant, il a maintenant été inventé

Il existe tellement de façons d’ioniser les composants d’un échantillon que la spectrométrie de masse peut être considérée comme une méthode presque globale.

Générateur 3 MHD

Le principe de fonctionnement d'un générateur MHD, comme d'un générateur machine classique, repose sur le phénomène d'induction électromagnétique, c'est-à-dire sur l'apparition d'un courant dans un conducteur traversant les lignes de champ magnétique. Contrairement aux générateurs de machines, le conducteur d'un générateur MHD est le fluide de travail lui-même.

Le fluide de travail se déplace à travers le champ magnétique et, sous l'influence du champ magnétique, des flux de porteurs de charge de signes opposés apparaissent dans des directions opposées.

La force de Lorentz agit sur une particule chargée.

Les fluides suivants peuvent servir de fluide de travail du générateur MHD :

Les premiers générateurs MHD utilisaient des liquides électriquement conducteurs (électrolytes) comme fluide de travail. Actuellement, on utilise un plasma dans lequel les porteurs de charge sont principalement des électrons libres et des ions positifs. Sous l'influence d'un champ magnétique, les porteurs de charge s'écartent de la trajectoire le long de laquelle le gaz se déplacerait en l'absence de champ. Dans ce cas, dans un champ magnétique puissant, un champ Hall peut apparaître (voir effet Hall) - un champ électrique formé à la suite de collisions et de déplacements de particules chargées dans un plan perpendiculaire au champ magnétique.

4 Cyclotrons

Un cyclotron est un accélérateur cyclique résonnant de particules chargées lourdes non relativistes (protons, ions), dans lequel les particules se déplacent dans un champ magnétique constant et uniforme, et un champ électrique haute fréquence de fréquence constante est utilisé pour les accélérer.

Le schéma de circuit du cyclotron est présenté sur la figure 3. Les particules lourdes chargées (protons, ions) pénètrent dans la chambre depuis un injecteur situé près du centre de la chambre et sont accélérées par un champ alternatif d'une fréquence fixe appliqué aux électrodes accélératrices (il y en a deux et elles sont appelées dees). Les particules de charge Ze et de masse m se déplacent dans un champ magnétique constant d'intensité B, dirigé perpendiculairement au plan de mouvement des particules, dans une spirale se déroulant. Le rayon R de la trajectoire d'une particule ayant une vitesse v est déterminé par la formule

où γ = -1/2 est le facteur relativiste.

(2)

Au dernier tour de la spirale, un champ électrique de déviation est activé, faisant sortir le faisceau. La constance du champ magnétique et la fréquence du champ accélérateur permettent une accélération continue. Alors que certaines particules se déplacent le long des tours extérieurs de la spirale, d’autres se trouvent au milieu du chemin et d’autres encore commencent tout juste à se déplacer.

L'inconvénient du cyclotron est la limitation par des énergies essentiellement non relativistes des particules, car même des corrections relativistes peu importantes (écarts de γ par rapport à l'unité) perturbent le synchronisme de l'accélération à différents tours et les particules avec des énergies considérablement accrues n'ont plus le temps de se retrouver dans l'espace entre les dees dans la phase du champ électrique nécessaire à l'accélération. Dans les cyclotrons conventionnels, les protons peuvent être accélérés jusqu'à 20-25 MeV.

Pour accélérer les particules lourdes en mode spirale de déroulement à des énergies des dizaines de fois supérieures (jusqu'à 1000 MeV), une modification du cyclotron appelée isochrone(relativiste) cyclotron, ainsi qu'un phasotron. Dans les cyclotrons isochrones, les effets relativistes sont compensés par une augmentation radiale du champ magnétique.

Conclusion

Texte masqué

Conclusion écrite (la plus fondamentale pour tous les sous-paragraphes de la première section - principes de fonctionnement, définitions)

Liste de la littérature utilisée

Wikipédia [ Ressource électronique] : force de Lorentz. URL : https://ru.wikipedia.org/wiki/Lorentz_Force

Wikipédia [Ressource électronique] : Générateur magnétohydrodynamique. URL : https://ru.wikipedia.org/wiki/Magnetohydrodynamic_generator

Wikipédia [Ressource électronique] : Dispositifs à faisceau d'électrons. URL : https://ru.wikipedia.org/wiki/Electron-beam_devices

Wikipédia [Ressource électronique] : Spectrométrie de masse.

URL : https://ru.wikipedia.org/wiki/Spectrométrie de masse

La physique nucléaire sur Internet [Ressource électronique] : Cyclotron. URL : http://nuclphys.sinp.msu.ru/experiment/accelerators/ciclotron.htm

Académicien [Ressource électronique] : Générateur magnétohydrodynamique //URL : http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/MAGNETOHYDRODYNAMIC

L’effet exercé par un champ magnétique sur des particules chargées en mouvement est très largement utilisé en technologie.

Par exemple, la déviation d'un faisceau d'électrons dans les tubes cathodiques de télévision est réalisée à l'aide d'un champ magnétique créé par des bobines spéciales. Un certain nombre d'appareils électroniques utilisent un champ magnétique pour focaliser des faisceaux de particules chargées.

Dans les installations expérimentales actuellement créées pour la mise en œuvre de contrôles réaction thermonucléaire L'effet d'un champ magnétique sur le plasma est utilisé pour le tordre en un cordon qui ne touche pas les parois de la chambre de travail. Le mouvement circulaire des particules chargées dans un champ magnétique uniforme et l'indépendance de la période d'un tel mouvement par rapport à la vitesse des particules sont utilisés dans les accélérateurs cycliques de particules chargées - cyclotrons.

La force de Lorentz est également utilisée dans des appareils appelés spectrographes de masse, conçus pour séparer les particules chargées en fonction de leurs charges spécifiques.

Le diagramme du spectrographe de masse le plus simple est présenté à la figure 1.

Dans la chambre 1, d'où l'air a été pompé, se trouve une source d'ions 3. La chambre est placée dans un champ magnétique uniforme, en chaque point duquel l'induction \(~\vec B\) est perpendiculaire au plan de le dessin et dirigé vers nous (sur la figure 1 ce champ est indiqué par des cercles) . Une tension accélératrice est appliquée entre les électrodes A et B, sous l'influence de laquelle les ions émis par la source sont accélérés et pénètrent à une certaine vitesse dans le champ magnétique perpendiculaire aux lignes d'induction. Se déplaçant dans un champ magnétique en arc de cercle, les ions tombent sur la plaque photographique 2, ce qui permet de déterminer le rayon R. cet arc. Connaître l'induction du champ magnétique DANS et la vitesse υ ions, selon la formule

\(~\frac q m = \frac (v)(RB)\)

la charge spécifique des ions peut être déterminée. Et si la charge de l’ion est connue, sa masse peut être calculée.

Littérature

Aksenovich L. A. Physique à lycée: Théorie. Missions. Tests : Manuel. allocation pour les établissements dispensant un enseignement général. environnement, éducation / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino ; Éd. KS Farino. - Mn. : Adukatsiya i viakhavanne, 2004. - P. 328.

Par rapport à tous les autres doigts, dans le même plan que la paume.

Imaginez que les quatre doigts de votre paume que vous tenez ensemble pointent vers direction la vitesse de déplacement de la charge, si elle est positive, ou le contraire de la vitesse direction, si charge .

Force Lorenz peut être égal à zéro et n’avoir aucune composante vectorielle. Cela se produit lorsque la trajectoire d’une particule chargée est parallèle aux lignes du champ magnétique. Dans ce cas, la particule a chemin droit mouvement et constant. Force Lorenz n'affecte en rien le mouvement de la particule, car dans ce cas, elle est totalement absente.

Dans le très cas simple une particule chargée a une trajectoire de mouvement perpendiculaire aux lignes du champ magnétique. Puis la force Lorenz crée accélération centripète, forçant la particule chargée à se déplacer en cercle.

Veuillez noter

La force de Lorentz a été découverte en 1892 par Hendrik Lorentz, un physicien néerlandais. Aujourd'hui, il est assez souvent utilisé dans divers appareils électriques dont l'action dépend de la trajectoire des électrons en mouvement. Par exemple, ce sont des tubes cathodiques dans les téléviseurs et les moniteurs. Toutes sortes d'accélérateurs qui accélèrent les particules chargées à des vitesses énormes, en utilisant la force de Lorentz, déterminent les orbites de leur mouvement.

Conseils utiles

Un cas particulier de la force de Lorentz est la force Ampère. Sa direction est calculée selon la règle de gauche.

Sources :

• Force de Lorentz
• Lorentz force la règle de la main gauche

Il est tout à fait logique et compréhensible que sur différentes parties du chemin, la vitesse du corps soit inégale, quelque part elle est plus rapide et quelque part plus lente. Afin de mesurer les changements de vitesse d'un corps au fil du temps, le concept " accélération". Sous accélération m fait référence au changement de vitesse de déplacement d'un objet corporel sur une certaine période de temps pendant laquelle le changement de vitesse s'est produit.

Vous aurez besoin

• Connaître la vitesse de déplacement d'un objet dans différentes zones à différentes périodes de temps.

Instructions

Détermination de l'accélération pour une accélération uniforme.
Ce type de mouvement est tel qu'un objet accélère de la même valeur en temps égaux. Soit à l'un des instants du mouvement t1 son mouvement soit v1, et à l'instant t2 la vitesse serait v2. L'objet pourrait alors être calculé à l'aide de la formule :
une = (v2-v1)/(t2-t1)

L'induction magnétique est quantité de vecteur, et donc, en plus de la valeur absolue, elle est caractérisée direction. Pour le trouver, il faut trouver les pôles aimant permanent ou la direction du courant qui génère le champ magnétique.

Vous aurez besoin

• - aimant de référence ;
• - source actuelle ;
• - vrille droite ;
• - conducteur direct ;
• - bobine, tour de fil, solénoïde.

Instructions

magnétique induction. Pour ce faire, trouvez-le ainsi que le poteau. Habituellement, l'aimant a bleu, et celui du sud ¬– . Si les pôles de l'aimant sont inconnus, prenez un aimant de référence et tenez son pôle nord près de l'inconnu. L'extrémité attirée vers le pôle nord de l'aimant de référence sera le pôle de l'aimant dont l'induction de champ est mesurée. Lignes magnétique induction sortir de pôle Nord et sont inclus dans pôle Sud. Vecteur en tout point la ligne passe dans le sens de la tangente.

Déterminer la direction du vecteur magnétique induction conducteur droit avec du courant. Le courant circule du pôle positif de la source vers le pôle négatif. Prenez une vrille qui se visse lorsqu'on la tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, on l'appelle la bonne. Commencez à le visser dans le sens où le courant circule dans le conducteur. La rotation de la poignée affichera la direction des lignes circulaires fermées magnétique induction. Vecteur magnétique induction dans ce cas il sera tangent au cercle.

Trouvez la direction du champ magnétique de la bobine conductrice de courant, ou . Pour ce faire, connectez le conducteur à une source de courant. Prenez la vrille droite et faites pivoter sa poignée dans le sens du courant circulant dans les spires du pôle positif de la source de courant vers le négatif. Mouvement vers l'avant la tige de vrille montrera la direction lignes électriques champ magnétique. Par exemple, si la poignée d'une vrille est dans le sens du courant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (vers la gauche), alors elle, en se dévissant, se déplace progressivement vers l'observateur. Les champs magnétiques sont donc également dirigés vers l’observateur. À l'intérieur d'une spire, d'une bobine ou d'un solénoïde, les lignes du champ magnétique sont droites et coïncident en direction et en valeur absolue avec le vecteur magnétique induction.

Conseils utiles

En tant que vrille droite, vous pouvez utiliser un tire-bouchon ordinaire pour ouvrir les bouteilles.

L'induction se produit dans un conducteur lorsqu'il traverse des lignes de champ s'il est déplacé dans un champ magnétique. L'induction est caractérisée par une direction qui peut être déterminée par règles établies.

Vous aurez besoin

• - conducteur avec courant dans un champ magnétique ;
• - vrille ou vis ;
• - solénoïde avec courant dans un champ magnétique ;

Instructions

Pour connaître la direction de l'induction, vous devez utiliser l'une des deux choses suivantes : la règle de la vrille ou la règle main droite. Le premier concerne principalement un fil droit transportant du courant. La règle de droite s’applique à une bobine ou un solénoïde alimenté en courant.

Pour connaître la direction de l'induction à l'aide de la règle de la vrille, déterminez la polarité du fil. Le courant circule toujours du pôle positif vers le pôle négatif. Placez une vrille ou une vis le long du fil porteur de courant : la pointe de la vrille doit pointer vers le pôle négatif et la poignée vers le pôle positif. Commencez à faire tourner la vrille ou la vis comme si vous la tourniez, c'est-à-dire dans le sens du sens. L'induction résultante a la forme de cercles fermés autour du fil alimenté en courant. Le sens d’induction coïncidera avec le sens de rotation de la poignée de la vrille ou de la tête de vis.

La règle de la main droite dit :
Si vous prenez la bobine ou le solénoïde dans la paume de votre main droite de manière à ce que quatre doigts se trouvent dans le sens du courant dans les virages, alors pouce, mis sur le côté, indiquera le sens de l’induction.

Pour déterminer le sens de l'induction à l'aide de la main droite, il faut prendre un solénoïde ou une bobine avec du courant de manière à ce que la paume repose sur le positif, et que les quatre doigts de la main soient dans le sens du courant dans les tours : le le petit doigt est plus proche du positif, et indexÀ . Placez votre pouce sur le côté (comme pour montrer un geste « »). La direction du pouce indiquera la direction de l’induction.

Vidéo sur le sujet

Veuillez noter

Si la direction du courant dans le conducteur est modifiée, la vrille doit être dévissée, c'est-à-dire tournée dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Le sens d’induction coïncidera également avec le sens de rotation de la poignée de la vrille.

Conseils utiles

Vous pouvez déterminer la direction de l'induction en imaginant mentalement la rotation d'une vrille ou d'une vis. Vous n'êtes pas obligé de l'avoir sous la main.

Sources :

• Induction électromagnétique

Les lignes d'induction sont considérées comme des lignes de champ magnétique. Pour obtenir des informations sur ce type de sujets, il ne suffit pas de savoir valeur absolue L’induction, il faut connaître son sens. La direction des lignes d'induction peut être trouvée à l'aide d'instruments spéciaux ou à l'aide de règles.

Vous aurez besoin

• - conducteur droit et circulaire ;
• - source CC;
• - aimant permanent.

Instructions

Connectez un conducteur droit à la source CC. Si un courant le traverse, il possède un champ magnétique dont les lignes de force sont des cercles concentriques. Déterminez la direction des lignes de champ à l’aide de la règle. La vrille droite est une vis qui avance lorsqu'elle est tournée vers l'intérieur. côté droit(dans le sens des aiguilles d'une montre).

Déterminez la direction du courant dans le conducteur, étant donné qu'il circule du pôle positif de la source vers le négatif. Placez la tige filetée parallèlement au conducteur. Commencez à le faire tourner pour que la tige commence à se déplacer dans le sens du courant. Dans ce cas, le sens de rotation de la poignée indiquera le sens des lignes de champ magnétique.

Avec la puissance de l'Ampère, Interaction coulombienne, champs électromagnétiques En physique, la notion de force de Lorentz est souvent rencontrée. Ce phénomène est l’un des phénomènes fondamentaux en électrotechnique et en électronique, entre autres. Cela affecte les charges qui se déplacent dans un champ magnétique. Dans cet article, nous examinerons brièvement et clairement ce qu'est la force de Lorentz et où elle est appliquée.

Définition

Lorsque des électrons se déplacent le long d’un conducteur, un champ magnétique apparaît autour de celui-ci. En même temps, si vous placez un conducteur dans un champ magnétique transversal et que vous le déplacez, un CEM électromagnétique induction. Si un courant traverse un conducteur situé dans un champ magnétique, la force Ampère agit sur lui.

Sa valeur dépend du courant circulant, de la longueur du conducteur, de l'amplitude du vecteur induction magnétique et du sinus de l'angle entre les lignes de champ magnétique et le conducteur. Il est calculé à l'aide de la formule :

La force considérée est en partie similaire à celle évoquée ci-dessus, mais n'agit pas sur un conducteur, mais sur une particule chargée en mouvement dans un champ magnétique. La formule ressemble à :

Important! La force de Lorentz (Fl) agit sur un électron se déplaçant dans un champ magnétique et sur un conducteur - Ampère.

D'après les deux formules, il ressort clairement que dans le premier et le deuxième cas, plus le sinus de l'angle alpha est proche de 90 degrés, plus l'effet sur le conducteur ou la charge par Fa ou Fl, respectivement, est important.

Ainsi, la force de Lorentz ne caractérise pas le changement de vitesse, mais l'effet du champ magnétique sur un électron chargé ou ion positif. Lorsqu’il y est exposé, Fl n’effectue aucun travail. En conséquence, c’est la direction de la vitesse de la particule chargée qui change, et non sa magnitude.

Quant à l'unité de mesure de la force de Lorentz, comme dans le cas d'autres forces en physique, une quantité telle que Newton est utilisée. Ses composants :

Comment la force de Lorentz est-elle dirigée ?

Pour déterminer la direction de la force de Lorentz, comme pour la force Ampère, la règle de gauche fonctionne. Cela signifie que pour comprendre où est dirigée la valeur Fl, vous devez ouvrir la paume de votre main gauche pour que les lignes d'induction magnétique pénètrent dans votre main et que les quatre doigts étendus indiquent la direction du vecteur vitesse. Ensuite, le pouce, plié à angle droit par rapport à la paume, indique la direction de la force de Lorentz. Dans l'image ci-dessous, vous pouvez voir comment déterminer la direction.

Attention! La direction de l'action de Lorentz est perpendiculaire au mouvement des particules et aux lignes d'induction magnétique.

Dans ce cas, pour être plus précis, pour les particules chargées positivement et négativement, la direction des quatre doigts dépliés compte. La règle de la main gauche décrite ci-dessus est formulée pour particule positive. S'il est chargé négativement, alors les lignes d'induction magnétique doivent être dirigées non pas vers la paume ouverte, mais vers son dos, et la direction du vecteur Fl sera opposée.

Maintenant, nous allons dire en mots simples, ce que nous apporte ce phénomène et quel impact réel il a sur les charges. Supposons que l'électron se déplace dans un plan perpendiculaire à la direction lignes d'induction magnétique. Nous avons déjà mentionné que Fl n’affecte pas la vitesse, mais change uniquement la direction du mouvement des particules. La force de Lorentz aura alors un effet centripète. Cela se reflète dans la figure ci-dessous.

Application

De tous les domaines dans lesquels la force de Lorentz est utilisée, l'un des plus importants est le mouvement des particules dans le champ magnétique terrestre. Si nous considérons notre planète comme un grand aimant, alors les particules situées près du nord pôles magnétiques, effectuez un mouvement accéléré en spirale. En conséquence, ils entrent en collision avec des atomes de couches supérieures atmosphère, et nous voyons les aurores boréales.

Il existe cependant d’autres cas où ce phénomène s’applique. Par exemple:

• Tubes cathodiques. Dans leurs systèmes de déviation électromagnétique. Les tubes cathodiques sont utilisés depuis plus de 50 ans consécutifs dans divers appareils, allant du plus simple oscilloscope aux téléviseurs. différentes formes et tailles. Il est curieux qu'en matière de reproduction des couleurs et de travail avec des graphiques, certains utilisent encore des moniteurs CRT.
• Machines électriques – générateurs et moteurs. Bien que la force Ampère soit plus susceptible d'agir ici. Mais ces quantités peuvent être considérées comme adjacentes. Il s’agit cependant de dispositifs complexes lors du fonctionnement desquels on observe l’influence de nombreux phénomènes physiques.
• Dans des accélérateurs de particules chargées afin de définir leurs orbites et directions.

Conclusion

Résumons et décrivons les quatre points principaux de cet article dans un langage simple :

1. La force de Lorentz agit sur les particules chargées qui se déplacent dans un champ magnétique. Cela découle de la formule de base.
2. Elle est directement proportionnelle à la vitesse de la particule chargée et à l’induction magnétique.
3. N'affecte pas la vitesse des particules.
4. Affecte la direction de la particule.

Son rôle est assez important dans les domaines « électriques ». Le spécialiste ne doit pas perdre de vue l'essentiel informations théoriquesà propos des fondamentaux lois physiques. Ces connaissances seront utiles, ainsi qu'à ceux qui s'occupent travail scientifique, la conception et juste pour le développement général.

Vous savez maintenant ce qu'est la force de Lorentz, à quoi elle est égale et comment elle agit sur les particules chargées. Si vous avez des questions, posez-les dans les commentaires sous l'article !

Matériels