શિક્ષણ અને વિજ્ઞાન મંત્રાલય
રશિયન ફેડરેશન
ઉચ્ચ વ્યવસાયિક શિક્ષણની ફેડરલ રાજ્ય બજેટ શૈક્ષણિક સંસ્થા
"કુર્ગન સ્ટેટ યુનિવર્સિટી"
અમૂર્ત
"ભૌતિકશાસ્ત્ર" વિષયમાં વિષય: "લોરેન્ટ્ઝ બળનો ઉપયોગ"
દ્વારા પૂર્ણ: જૂથ T-10915 ના વિદ્યાર્થી લોગુનોવા એમ.વી.
શિક્ષક વોરોન્ટસોવ બી.એસ.
કુર્ગન 2016
પરિચય 3
1. લોરેન્ટ્ઝ બળનો ઉપયોગ 4
1.1. ઇલેક્ટ્રોન બીમ ઉપકરણો 4
1.2 માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી 5
1.3 MHD જનરેટર 7
1.4 સાયક્લોટ્રોન 8
નિષ્કર્ષ 10
સંદર્ભો 11
પરિચય
લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ- શાસ્ત્રીય (બિન-ક્વોન્ટમ) ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સ અનુસાર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડ, જે બળ સાથે બિંદુ ચાર્જ કણ પર કાર્ય કરે છે. કેટલીકવાર લોરેન્ટ્ઝ બળને ગતિ સાથે ગતિશીલ પદાર્થ પર કાર્ય કરતું બળ કહેવામાં આવે છે υ ચાર્જ qફક્ત ચુંબકીય ક્ષેત્રની બાજુથી, ઘણીવાર સંપૂર્ણ બળ- ઇલેક્ટ્રિકલ બાજુથી ચુંબકીય ક્ષેત્રસામાન્ય રીતે, બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, વિદ્યુત બાજુથી ઇઇમગ્નેટિક બીક્ષેત્રો
ઇન્ટરનેશનલ સિસ્ટમ ઑફ યુનિટ્સ (SI) માં તે આ રીતે વ્યક્ત થાય છે:
એફએલ = qυ બીપાપ α
તેનું નામ ડચ ભૌતિકશાસ્ત્રી હેન્ડ્રિક લોરેન્ટ્ઝના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે, જેમણે 1892 માં આ બળ માટે અભિવ્યક્તિ મેળવી હતી. લોરેન્ઝના ત્રણ વર્ષ પહેલાં, ઓ દ્વારા સાચી અભિવ્યક્તિ મળી હતી. હેવીસાઇડ.
લોરેન્ટ્ઝ બળનું મેક્રોસ્કોપિક અભિવ્યક્તિ એમ્પીયર બળ છે.
લોરેન્ટ્ઝ બળનો ઉપયોગ કરીને
ચાર્જ્ડ કણોને ખસેડવા પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા કરવામાં આવતી અસરનો ટેકનોલોજીમાં ખૂબ વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.
લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સનો મુખ્ય ઉપયોગ (વધુ સ્પષ્ટ રીતે, તેનો વિશેષ કેસ - એમ્પીયર બળ) ઇલેક્ટ્રિક મશીનો (ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ અને જનરેટર) છે. લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં ચાર્જ થયેલા કણો (ઇલેક્ટ્રોન અને ક્યારેક આયનો)ને પ્રભાવિત કરવા માટે થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, ટેલિવિઝનમાં કેથોડ રે ટ્યુબ, વી માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીઅને MHD જનરેટર.
હાલમાં બનાવેલ માં પણ પ્રાયોગિક સુવિધાઓનિયંત્રિત થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયા કરવા માટે, પ્લાઝ્મા પર ચુંબકીય ક્ષેત્રની અસરનો ઉપયોગ તેને કોર્ડમાં ટ્વિસ્ટ કરવા માટે કરવામાં આવે છે જે કાર્યકારી ચેમ્બરની દિવાલોને સ્પર્શતી નથી. સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ચાર્જ થયેલા કણોની ગોળાકાર ગતિ અને કણોની ગતિથી આવી ગતિના સમયગાળાની સ્વતંત્રતાનો ઉપયોગ ચાર્જ થયેલા કણોના ચક્રીય પ્રવેગકમાં થાય છે - સાયક્લોટ્રોન
1. ઇલેક્ટ્રોન બીમ ઉપકરણો
ઇલેક્ટ્રોન બીમ ઉપકરણો (EBD) - વેક્યુમ ક્લાસ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો, જેમાં ઇલેક્ટ્રોનના પ્રવાહનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે એક બીમ અથવા બીમના સમૂહના સ્વરૂપમાં કેન્દ્રિત છે, જે તીવ્રતા (વર્તમાન) અને અવકાશમાં સ્થિતિ બંનેમાં નિયંત્રિત થાય છે અને સ્થિર અવકાશી લક્ષ્ય (સ્ક્રીન) સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ઉપકરણ ELP ના ઉપયોગનો મુખ્ય અવકાશ એ ઓપ્ટિકલ માહિતીનું ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલમાં રૂપાંતર અને ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલનું ઓપ્ટિકલ સિગ્નલમાં રિવર્સ રૂપાંતર છે - ઉદાહરણ તરીકે, દૃશ્યમાન ટેલિવિઝન ઇમેજમાં.
કેથોડ-રે ઉપકરણોના વર્ગમાં એક્સ-રે ટ્યુબ, ફોટોસેલ્સ, ફોટોમલ્ટિપ્લાયર્સ, ગેસ-ડિસ્ચાર્જ ઉપકરણો (ડેકાટ્રોન) અને પ્રાપ્ત અને એમ્પ્લીફાઈંગ ઈલેક્ટ્રોન ટ્યુબ (બીમ ટેટ્રોડ્સ, ઇલેક્ટ્રિક વેક્યૂમ ઈન્ડિકેટર્સ, સેકન્ડરી ઉત્સર્જન સાથે લેમ્પ વગેરે) નો સમાવેશ થતો નથી. પ્રવાહોનું બીમ સ્વરૂપ.
ઇલેક્ટ્રોન બીમ ઉપકરણમાં ઓછામાં ઓછા ત્રણ મુખ્ય ભાગો હોય છે:
ઇલેક્ટ્રોનિક સ્પોટલાઇટ (બંદૂક) ઇલેક્ટ્રોન બીમ (અથવા કિરણોનો બીમ, ઉદાહરણ તરીકે, રંગીન ચિત્રની નળીમાં ત્રણ બીમ) બનાવે છે અને તેની તીવ્રતા (વર્તમાન) ને નિયંત્રિત કરે છે;
ડિફ્લેક્શન સિસ્ટમ બીમની અવકાશી સ્થિતિને નિયંત્રિત કરે છે (સ્પોટલાઇટની અક્ષમાંથી તેનું વિચલન);
પ્રાપ્ત કરનાર ELP નું લક્ષ્ય (સ્ક્રીન) બીમની ઊર્જાને તેજસ્વી પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરે છે. દૃશ્યમાન છબી;
ELP ટ્રાન્સમિટ અથવા સ્ટોર કરવાનું લક્ષ્ય એક અવકાશી સંભવિત રાહત એકઠા કરે છે, જે સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન બીમ દ્વારા વાંચવામાં આવે છે |
ઉપકરણના સામાન્ય સિદ્ધાંતો.
CRT સિલિન્ડરમાં ડીપ વેક્યુમ બનાવવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોન બીમ બનાવવા માટે, ઇલેક્ટ્રોન ગન નામના ઉપકરણનો ઉપયોગ થાય છે. કેથોડ, ફિલામેન્ટ દ્વારા ગરમ થાય છે, ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન કરે છે. કંટ્રોલ ઇલેક્ટ્રોડ (મોડ્યુલેટર) પર વોલ્ટેજ બદલીને, તમે ઇલેક્ટ્રોન બીમની તીવ્રતા અને તે મુજબ, છબીની તેજ બદલી શકો છો. બંદૂક છોડ્યા પછી, ઇલેક્ટ્રોન એનોડ દ્વારા ઝડપી થાય છે. આગળ, બીમ ડિફ્લેક્શન સિસ્ટમમાંથી પસાર થાય છે, જે બીમની દિશા બદલી શકે છે. ટેલિવિઝન સીઆરટી ચુંબકીય ડિફ્લેક્શન સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરે છે કારણ કે તે મોટા ડિફ્લેક્શન એંગલ પ્રદાન કરે છે. ઓસિલોગ્રાફિક સીઆરટી ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ડિફ્લેક્શન સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરે છે કારણ કે તે વધુ કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરે છે. ઇલેક્ટ્રોન બીમ ફોસ્ફરથી ઢંકાયેલી સ્ક્રીનને અથડાવે છે. ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા બોમ્બાર્ડ, ફોસ્ફર ચમકે છે અને ચલ બ્રાઇટનેસનું ઝડપથી ફરતું સ્થળ સ્ક્રીન પર એક છબી બનાવે છે.
2 માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી |
લોરેન્ટ્ઝ બળનો ઉપયોગ માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ્સ નામના સાધનોમાં પણ થાય છે, જે ચાર્જ થયેલા કણોને તેમના ચોક્કસ ચાર્જ અનુસાર અલગ કરવા માટે રચાયેલ છે.(માસ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફી, માસ સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ, માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રિક વિશ્લેષણ) - રસના નમૂના ઘટકોના આયનીકરણ દરમિયાન રચાયેલા આયનોના માસ-ટુ-ચાર્જ ગુણોત્તરને નિર્ધારિત કરવાના આધારે પદાર્થનો અભ્યાસ કરવાની પદ્ધતિ. પદાર્થોની ગુણાત્મક ઓળખની સૌથી શક્તિશાળી રીતોમાંની એક, જે માત્રાત્મક નિર્ધારણને પણ મંજૂરી આપે છે. આપણે કહી શકીએ કે માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી એ નમૂનામાંના પરમાણુઓનું "વજન" છે.
સૌથી સરળ માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફનું આકૃતિ આકૃતિ 2 માં બતાવવામાં આવ્યું છે.
ચેમ્બર 1 માં, જેમાંથી હવા ખાલી કરવામાં આવી છે, ત્યાં એક આયન સ્ત્રોત 3 છે. ચેમ્બર એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે, જેના દરેક બિંદુએ ઇન્ડક્શન B⃗B→ ડ્રોઇંગના પ્લેન પર લંબરૂપ છે અને અમારી તરફ નિર્દેશિત છે. (આકૃતિ 1 માં આ ક્ષેત્ર વર્તુળો દ્વારા સૂચવવામાં આવ્યું છે). ઇલેક્ટ્રોડ્સ A અને B વચ્ચે એક પ્રવેગક વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, જેના પ્રભાવ હેઠળ સ્ત્રોતમાંથી ઉત્સર્જિત આયન ઝડપી થાય છે અને ચોક્કસ ઝડપે ઇન્ડક્શન રેખાઓ પર લંબરૂપ ચુંબકીય ક્ષેત્ર દાખલ કરે છે. ગોળાકાર ચાપ સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં આગળ વધતા, આયનો ફોટોગ્રાફિક પ્લેટ 2 પર પડે છે, જે આ ચાપની ત્રિજ્યા R નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે. સૂત્ર મુજબ, ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન B અને આયનોની ઝડપ υ જાણવું
(1)
આયનોનો ચોક્કસ ચાર્જ નક્કી કરી શકાય છે. અને જો આયનનો ચાર્જ જાણીતો હોય, તો તેના દળની ગણતરી કરી શકાય છે.
માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીનો ઈતિહાસ 20મી સદીની શરૂઆતમાં જે.જે. થોમસનના મુખ્ય પ્રયોગોનો છે. ફોટોગ્રાફિક પ્લેટનો ઉપયોગ કરીને ચાર્જ થયેલા કણોને શોધવાથી લઈને આયન પ્રવાહોના વિદ્યુત માપ સુધીના વ્યાપક સંક્રમણ પછી પદ્ધતિના નામનો અંત "-મેટ્રી" દેખાયો.
માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી ખાસ કરીને કાર્બનિક પદાર્થોના વિશ્લેષણમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, કારણ કે તે પ્રમાણમાં સરળ અને જટિલ બંને અણુઓની આત્મવિશ્વાસપૂર્વક ઓળખ પૂરી પાડે છે. એકમાત્ર સામાન્ય જરૂરિયાત એ છે કે પરમાણુ આયનોઇઝેબલ હોય. જો કે, અત્યાર સુધીમાં તેની શોધ થઈ ગઈ છે
નમૂનાના ઘટકોને આયોનાઇઝ કરવાની ઘણી બધી રીતો છે કે માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીને લગભગ સર્વગ્રાહી પદ્ધતિ ગણી શકાય.
3 MHD જનરેટર
પરંપરાગત મશીન જનરેટરની જેમ MHD જનરેટરનો ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનની ઘટના પર આધારિત છે, એટલે કે ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓ પાર કરતા કંડક્ટરમાં વર્તમાનની ઘટના પર આધારિત છે. મશીન જનરેટરથી વિપરીત, MHD જનરેટરમાં વાહક પોતે જ કાર્યશીલ પ્રવાહી છે.
કાર્યકારી પ્રવાહી ચુંબકીય ક્ષેત્રની આજુબાજુ ફરે છે, અને ચુંબકીય ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ, વિપરીત સંકેતોના ચાર્જ કેરિયર્સના વિપરીત નિર્દેશિત પ્રવાહો ઉદ્ભવે છે.
લોરેન્ટ્ઝ બળ ચાર્જ થયેલ કણ પર કાર્ય કરે છે.
નીચેના માધ્યમો MHD જનરેટરના કાર્યકારી પ્રવાહી તરીકે સેવા આપી શકે છે:
પ્રથમ MHD જનરેટર કામ કરતા પ્રવાહી તરીકે વિદ્યુત વાહક પ્રવાહી (ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ) નો ઉપયોગ કરતા હતા. હાલમાં, પ્લાઝ્માનો ઉપયોગ થાય છે જેમાં ચાર્જ કેરિયર્સ મુખ્યત્વે મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન અને હકારાત્મક આયનો છે. ચુંબકીય ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ, ચાર્જ કેરિયર્સ તે માર્ગથી વિચલિત થાય છે જેની સાથે ક્ષેત્રની ગેરહાજરીમાં ગેસ આગળ વધે છે. આ કિસ્સામાં, મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં, હોલ ફિલ્ડ ઊભી થઈ શકે છે (હોલ ઇફેક્ટ જુઓ) - ચુંબકીય ક્ષેત્રના કાટખૂણે પ્લેનમાં ચાર્જ કરેલા કણોની અથડામણ અને વિસ્થાપનના પરિણામે રચાયેલ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર.
4 સાયક્લોટ્રોન
સાયક્લોટ્રોન એ બિન-સાપેક્ષિક ભારે ચાર્જવાળા કણો (પ્રોટોન, આયનો) નું રેઝોનન્ટ ચક્રીય પ્રવેગક છે, જેમાં કણો સતત અને સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં આગળ વધે છે, અને તેમને વેગ આપવા માટે સતત આવર્તનના ઉચ્ચ-આવર્તનવાળા ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રનો ઉપયોગ થાય છે.
સાયક્લોટ્રોનનું સર્કિટ ડાયાગ્રામ આકૃતિ 3 માં બતાવવામાં આવ્યું છે. હેવી ચાર્જ કણો (પ્રોટોન, આયનો) ચેમ્બરના કેન્દ્રની નજીકના ઇન્જેક્ટરથી ચેમ્બરમાં પ્રવેશ કરે છે અને પ્રવેગક ઇલેક્ટ્રોડ્સ પર લાગુ નિયત આવર્તનના વૈકલ્પિક ક્ષેત્ર દ્વારા પ્રવેગિત થાય છે (તેમાંના બે છે અને તેમને ડીસ કહેવામાં આવે છે). ચાર્જ Ze અને માસ m સાથેના કણો, B ની તીવ્રતાના સતત ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરે છે, જે કણોની ગતિના પ્લેન પર કાટખૂણે નિર્દેશિત થાય છે, એક અનવાઈન્ડિંગ સર્પાકારમાં. v ઝડપ ધરાવતા કણના માર્ગની ત્રિજ્યા R સૂત્ર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે
ફિગ.5. સાયક્લોટ્રોન ડાયાગ્રામ: ઉપર અને બાજુનું દૃશ્ય: 1 - -ભારે ચાર્જ થયેલા કણોનો સ્ત્રોત (પ્રોટોન, આયનો), 2 પ્રવેગક કણની ભ્રમણકક્ષા, 3 - -પ્રવેગક ઇલેક્ટ્રોડ્સ (ડીસ), 4 - પ્રવેગક ક્ષેત્ર જનરેટર, 5 |
જ્યાં γ = -1/2 એ સાપેક્ષ પરિબળ છે.
(2)
સાયક્લોટ્રોનમાં, અચળ અને સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં બિન-સાપેક્ષવાદી (γ ≈ 1) કણ માટે, ભ્રમણકક્ષા ત્રિજ્યા ઝડપ (1) ના પ્રમાણસર હોય છે, અને બિન-સાપેક્ષવાદી કણની પરિભ્રમણ આવર્તન (સાયક્લોટ્રોન આવર્તન) કણ ઊર્જા પર નિર્ભર નથી |
સર્પાકારના છેલ્લા વળાંક પર, એક વિચલિત ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર ચાલુ થાય છે, જે બીમને બહાર લઈ જાય છે. ચુંબકીય ક્ષેત્રની સ્થિરતા અને પ્રવેગક ક્ષેત્રની આવર્તન સતત પ્રવેગને શક્ય બનાવે છે. જ્યારે કેટલાક કણો સર્પાકારના બાહ્ય વળાંક સાથે આગળ વધી રહ્યા છે, અન્ય પાથની મધ્યમાં છે, અને અન્ય માત્ર ખસેડવા લાગ્યા છે.
સાયક્લોટ્રોનનો ગેરલાભ એ કણોની અનિવાર્યપણે બિન-સાપેક્ષ શક્તિઓ દ્વારા મર્યાદા છે, કારણ કે ખૂબ મોટા સાપેક્ષ સુધારણા (એકતામાંથી γ નું વિચલન) પણ વિવિધ વળાંકો પર પ્રવેગના સુમેળને વિક્ષેપિત કરે છે અને નોંધપાત્ર રીતે વધેલી ઊર્જાવાળા કણો પાસે હવે સમય નથી. પ્રવેગક માટે જરૂરી ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડના તબક્કામાં ડીસ વચ્ચેના અંતરમાં સમાપ્ત થાય છે. પરંપરાગત સાયક્લોટ્રોનમાં, પ્રોટોનને 20-25 MeV સુધી વેગ આપી શકાય છે.
અનવાઇન્ડિંગ સર્પાકાર મોડમાં ભારે કણોને વેગ આપવા માટે દસ ગણી વધારે (1000 MeV સુધી) ઊર્જા આપવા માટે, સાયક્લોટ્રોનનું એક ફેરફાર કહેવાય છે. આઇસોક્રોનસ(રિલેટિવિસ્ટિક) સાયક્લોટ્રોન, તેમજ ફેસોટ્રોન. આઇસોક્રોનસ સાયક્લોટ્રોનમાં, સાપેક્ષ અસરોને ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં રેડિયલ વધારા દ્વારા વળતર આપવામાં આવે છે.
નિષ્કર્ષ
છુપાયેલ ટેક્સ્ટ
લેખિત નિષ્કર્ષ (પ્રથમ વિભાગના તમામ પેટાફકરાઓ માટે સૌથી મૂળભૂત - ઓપરેશનના સિદ્ધાંતો, વ્યાખ્યાઓ)
વપરાયેલ સાહિત્યની સૂચિ
વિકિપીડિયા [ ઇલેક્ટ્રોનિક સંસાધન]: લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Lorentz_Force
વિકિપીડિયા [ઇલેક્ટ્રોનિક સંસાધન]: મેગ્નેટોહાઇડ્રોડાયનેમિક જનરેટર. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Magnetohydrodynamic_generator
વિકિપીડિયા [ઇલેક્ટ્રોનિક સંસાધન]: ઇલેક્ટ્રોન બીમ ઉપકરણો. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Electron-beam_devices
વિકિપીડિયા [ઈલેક્ટ્રોનિક રિસોર્સ]: માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી.
URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Mass spectrometry
ઈન્ટરનેટ પર ન્યુક્લિયર ફિઝિક્સ [ઈલેક્ટ્રોનિક રિસોર્સ]: સાયક્લોટ્રોન. URL: http://nuclphys.sinp.msu.ru/experiment/accelerators/ciclotron.htm
એકેડેમીશિયન [ઈલેક્ટ્રોનિક રિસોર્સ]: મેગ્નેટોહાઈડ્રોડાયનેમિક જનરેટર //URL: http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/MAGNETOHYDRODYNAMIC
ચાર્જ્ડ કણોને ખસેડવા પર ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા કરવામાં આવતી અસરનો ટેકનોલોજીમાં ખૂબ વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે, ટેલિવિઝન પિક્ચર ટ્યુબમાં ઇલેક્ટ્રોન બીમનું વિચલન ચુંબકીય ક્ષેત્રનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે, જે ખાસ કોઇલ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. સંખ્યાબંધ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો ચાર્જ કરેલા કણોના બીમ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવા માટે ચુંબકીય ક્ષેત્રનો ઉપયોગ કરે છે.
નિયંત્રિત અમલીકરણ માટે હાલમાં બનાવેલ પ્રાયોગિક સ્થાપનોમાં થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાપ્લાઝ્મા પર ચુંબકીય ક્ષેત્રની અસરનો ઉપયોગ તેને કોર્ડમાં ટ્વિસ્ટ કરવા માટે થાય છે જે કાર્યકારી ચેમ્બરની દિવાલોને સ્પર્શતી નથી. સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ચાર્જ થયેલા કણોની ગોળાકાર ગતિ અને કણોની ગતિથી આવી ગતિના સમયગાળાની સ્વતંત્રતાનો ઉપયોગ ચાર્જ થયેલા કણોના ચક્રીય પ્રવેગકમાં થાય છે - સાયક્લોટ્રોન
Lorentz ફોર્સ કહેવાય ઉપકરણોમાં પણ વપરાય છે માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ્સ, જે ચાર્જ થયેલા કણોને તેમના ચોક્કસ ચાર્જ અનુસાર અલગ કરવા માટે રચાયેલ છે.
સૌથી સરળ માસ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફનો આકૃતિ આકૃતિ 1 માં બતાવવામાં આવ્યો છે.
ચેમ્બર 1 માં, જેમાંથી હવા બહાર કાઢવામાં આવી છે, ત્યાં એક આયન સ્ત્રોત 3 છે. ચેમ્બર એક સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મૂકવામાં આવે છે, જેના દરેક બિંદુ પર ઇન્ડક્શન \(~\vec B\) ના પ્લેન પર લંબ છે રેખાંકન અને અમારી તરફ નિર્દેશિત (આકૃતિ 1 માં આ ક્ષેત્ર વર્તુળો દ્વારા સૂચવવામાં આવ્યું છે). ઇલેક્ટ્રોડ્સ A અને B વચ્ચે એક પ્રવેગક વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, જેના પ્રભાવ હેઠળ સ્ત્રોતમાંથી ઉત્સર્જિત આયનો ઝડપી થાય છે અને ચોક્કસ ઝડપે ઇન્ડક્શન રેખાઓ પર લંબરૂપ ચુંબકીય ક્ષેત્ર દાખલ કરે છે. ગોળાકાર ચાપ સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં આગળ વધતા, આયનો ફોટોગ્રાફિક પ્લેટ 2 પર પડે છે, જે ત્રિજ્યા નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે. આરઆ ચાપ. ચુંબકીય ક્ષેત્રના ઇન્ડક્શનને જાણવું INઅને ઝડપ υ આયનો, સૂત્ર અનુસાર
\(~\frac q m = \frac (v)(RB)\)
આયનોનો ચોક્કસ ચાર્જ નક્કી કરી શકાય છે. અને જો આયનનો ચાર્જ જાણીતો હોય, તો તેના દળની ગણતરી કરી શકાય છે.
સાહિત્ય
અક્સેનોવિચ એલ.એ. ભૌતિકશાસ્ત્ર માં ઉચ્ચ શાળા: સિદ્ધાંત. સોંપણીઓ. પરીક્ષણો: પાઠયપુસ્તક. સામાન્ય શિક્ષણ આપતી સંસ્થાઓ માટે ભથ્થું. પર્યાવરણ, શિક્ષણ / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; એડ. કે.એસ. ફારિનો. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - P. 328.
અન્ય તમામ આંગળીઓના સંબંધમાં, હથેળીની જેમ સમાન વિમાનમાં.
કલ્પના કરો કે તમારી હથેળીની ચાર આંગળીઓ જે તમે એક સાથે પકડી રાખો છો તે નિર્દેશ કરી રહી છે દિશાચાર્જની હિલચાલની ગતિ, જો તે હકારાત્મક હોય, અથવા ઝડપની વિરુદ્ધ દિશા, જો ચાર્જ.
તાકાત લોરેન્ઝશૂન્યની બરાબર હોઈ શકે છે અને તેમાં કોઈ વેક્ટર ઘટક નથી. આ ત્યારે થાય છે જ્યારે ચાર્જ થયેલ કણનો માર્ગ ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓની સમાંતર હોય છે. આ કિસ્સામાં, કણ છે સીધો રસ્તોચળવળ અને સતત. તાકાત લોરેન્ઝકણની ગતિને કોઈપણ રીતે અસર કરતું નથી, કારણ કે આ કિસ્સામાં તે સંપૂર્ણપણે ગેરહાજર છે.
ખૂબ માં સરળ કેસચાર્જ થયેલ કણ ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓ પર લંબરૂપ ગતિનો માર્ગ ધરાવે છે. પછી તાકાત લોરેન્ઝબનાવે છે કેન્દ્રિય પ્રવેગક, ચાર્જ કરેલા કણને વર્તુળમાં ખસેડવા દબાણ કરે છે.
મહેરબાની કરીને નોંધ કરો
1892 માં હોલેન્ડના ભૌતિકશાસ્ત્રી હેન્ડ્રિક લોરેન્ટ્ઝ દ્વારા લોરેન્ટ્ઝ બળની શોધ કરવામાં આવી હતી. આજે તે ઘણી વાર વિવિધ વિદ્યુત ઉપકરણોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, જેની ક્રિયા ઇલેક્ટ્રોનની ગતિ પર આધારિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, આ ટેલિવિઝન અને મોનિટરમાં કેથોડ રે ટ્યુબ છે. લોરેન્ટ્ઝ બળનો ઉપયોગ કરીને ચાર્જ થયેલા કણોને પ્રચંડ ઝડપે વેગ આપનારા તમામ પ્રકારના પ્રવેગક તેમની ચળવળની ભ્રમણકક્ષાને સેટ કરે છે.
લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સનો એક ખાસ કેસ એમ્પીયર ફોર્સ છે. તેની દિશા ડાબી બાજુના નિયમનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે.
સ્ત્રોતો:
- લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ
- લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ ડાબા હાથનો નિયમ
તે તદ્દન તાર્કિક અને સમજી શકાય તેવું છે કે પાથના જુદા જુદા ભાગો પર શરીરની ગતિ અસમાન છે, ક્યાંક તે ઝડપી છે, અને ક્યાંક ધીમી છે. સમયાંતરે શરીરની ગતિમાં થતા ફેરફારોને માપવા માટે, ખ્યાલ " પ્રવેગક". હેઠળ પ્રવેગક m એ ચોક્કસ સમયગાળા દરમિયાન શરીરના પદાર્થની હિલચાલની ગતિમાં ફેરફારનો ઉલ્લેખ કરે છે જે દરમિયાન ઝડપમાં ફેરફાર થયો હતો.
તમને જરૂર પડશે
- જુદા જુદા સમયગાળામાં વિવિધ વિસ્તારોમાં પદાર્થની હિલચાલની ગતિ જાણો.
સૂચનાઓ
સમાન પ્રવેગક માટે પ્રવેગકનું નિર્ધારણ.
આ પ્રકારની ગતિ એવી છે કે પદાર્થ સમાન સમયે સમાન મૂલ્ય દ્વારા વેગ આપે છે. ચળવળ t1 ની એક ક્ષણે તેની હિલચાલ v1 થવા દો, અને ક્ષણ t2 ની ઝડપ v2 હશે. પછી સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ઑબ્જેક્ટની ગણતરી કરી શકાય છે:
a = (v2-v1)/(t2-t1)
મેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન છે વેક્ટર જથ્થો, અને તેથી, સંપૂર્ણ મૂલ્ય ઉપરાંત, તે લાક્ષણિકતા છે દિશા. તેને શોધવા માટે, તમારે ધ્રુવો શોધવાની જરૂર છે કાયમી ચુંબકઅથવા વર્તમાનની દિશા જે ચુંબકીય ક્ષેત્ર પેદા કરે છે.
તમને જરૂર પડશે
- - સંદર્ભ ચુંબક;
- - વર્તમાન સ્ત્રોત;
- - જમણી જીમલેટ;
- - સીધો વાહક;
- - કોઇલ, વાયરનો વળાંક, સોલેનોઇડ.
સૂચનાઓ
ચુંબકીય ઇન્ડક્શન. આ કરવા માટે, તેને અને ધ્રુવ શોધો. સામાન્ય રીતે ચુંબક હોય છે વાદળી, અને દક્ષિણ એક ¬– . જો ચુંબકના ધ્રુવો અજાણ્યા હોય, તો સંદર્ભ ચુંબક લો અને તેના ઉત્તર ધ્રુવને અજાણ્યાની નજીક રાખો. સંદર્ભ ચુંબકના ઉત્તર ધ્રુવ તરફ જે છેડો આકર્ષાય છે તે ચુંબકનો ધ્રુવ હશે જેનું ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન માપવામાં આવી રહ્યું છે. રેખાઓ ચુંબકીય ઇન્ડક્શનબહાર આવો ઉત્તર ધ્રુવઅને સમાવેશ થાય છે દક્ષિણ ધ્રુવ. દરેક બિંદુ પર વેક્ટર રેખા જાય છેસ્પર્શરેખાની દિશામાં.
વેક્ટરની દિશા નક્કી કરો ચુંબકીય ઇન્ડક્શન સીધા વાહકવર્તમાન સાથે. વર્તમાન સ્ત્રોતના હકારાત્મક ધ્રુવથી નકારાત્મક ધ્રુવ તરફ વહે છે. એક જીમલેટ લો જે ઘડિયાળની દિશામાં ફેરવવામાં આવે ત્યારે સ્ક્રૂ કરે છે, તેને જમણી બાજુ કહેવામાં આવે છે. કંડક્ટરમાં જ્યાં પ્રવાહ વહે છે તે દિશામાં તેને સ્ક્રૂ કરવાનું શરૂ કરો. હેન્ડલને ફેરવવાથી બંધ ગોળાકાર રેખાઓની દિશા દેખાશે ચુંબકીય ઇન્ડક્શન. વેક્ટર ચુંબકીય ઇન્ડક્શનઆ કિસ્સામાં તે વર્તુળની સ્પર્શક હશે.
વર્તમાન-વહન કોઇલના ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા શોધો, અથવા. આ કરવા માટે, કંડક્ટરને વર્તમાન સ્ત્રોત સાથે કનેક્ટ કરો. જમણી જીમલેટ લો અને તેના હેન્ડલને વર્તમાન સ્ત્રોતના સકારાત્મક ધ્રુવથી નકારાત્મક તરફ વળાંકમાંથી વહેતા પ્રવાહની દિશામાં ફેરવો. આગળ ચળવળજીમલેટ સળિયા દિશા બતાવશે પાવર લાઈનચુંબકીય ક્ષેત્ર. ઉદાહરણ તરીકે, જો જીમલેટનું હેન્ડલ વર્તમાનની કાઉન્ટરક્લોકવાઇઝ (ડાબી બાજુ) દિશામાં હોય, તો તે, સ્ક્રૂ કાઢીને, નિરીક્ષક તરફ ક્રમશઃ ખસે છે. તેથી, ચુંબકીય ક્ષેત્રો પણ નિરીક્ષક તરફ નિર્દેશિત થાય છે. વળાંક, કોઇલ અથવા સોલેનોઇડની અંદર, ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓ સીધી હોય છે અને વેક્ટર સાથે દિશા અને સંપૂર્ણ મૂલ્યમાં એકરુપ હોય છે. ચુંબકીય ઇન્ડક્શન.
ઉપયોગી સલાહ
જમણા હાથના જીમલેટ તરીકે, તમે બોટલ ખોલવા માટે નિયમિત કોર્કસ્ક્રુનો ઉપયોગ કરી શકો છો.
ઇન્ડક્શન કંડક્ટરમાં થાય છે જ્યારે તે ક્ષેત્ર રેખાઓ પાર કરે છે જો તેને ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ખસેડવામાં આવે છે. ઇન્ડક્શન એ દિશા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે જેના દ્વારા નિર્ધારિત કરી શકાય છે સ્થાપિત નિયમો.
તમને જરૂર પડશે
- - ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વર્તમાન સાથે વાહક;
- - જીમલેટ અથવા સ્ક્રૂ;
- - ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં વર્તમાન સાથે સોલેનોઇડ;
સૂચનાઓ
ઇન્ડક્શનની દિશા શોધવા માટે, તમારે બેમાંથી એકનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ: જીમલેટ નિયમ અથવા નિયમ જમણો હાથ. પ્રથમ મુખ્યત્વે પ્રવાહ વહન કરતા સીધા વાયર માટે છે. જમણી બાજુનો નિયમ કરંટ-ફેડ કોઇલ અથવા સોલેનોઇડને લાગુ પડે છે.
જીમલેટ નિયમનો ઉપયોગ કરીને ઇન્ડક્શનની દિશા શોધવા માટે, વાયરની ધ્રુવીયતા નક્કી કરો. વર્તમાન હંમેશા હકારાત્મક ધ્રુવથી નકારાત્મક ધ્રુવ તરફ વહે છે. વર્તમાન વહન કરતા વાયર સાથે જીમલેટ અથવા સ્ક્રૂ મૂકો: જીમલેટની ટોચ નકારાત્મક ધ્રુવ તરફ અને હેન્ડલ હકારાત્મક ધ્રુવ તરફ નિર્દેશિત હોવી જોઈએ. જીમલેટ અથવા સ્ક્રૂને ફેરવવાનું શરૂ કરો જાણે તેને વળી જતું હોય, એટલે કે સાથે. પરિણામી ઇન્ડક્શન વર્તમાન-ફેડ વાયરની આસપાસ બંધ વર્તુળોનું સ્વરૂપ ધરાવે છે. ઇન્ડક્શનની દિશા જીમલેટ હેન્ડલ અથવા સ્ક્રુ હેડના પરિભ્રમણની દિશા સાથે સુસંગત હશે.
જમણા હાથનો નિયમ કહે છે:
જો તમે તમારા જમણા હાથની હથેળીમાં કોઇલ અથવા સોલેનોઇડ લો જેથી ચાર આંગળીઓ વળાંકમાં વર્તમાન પ્રવાહની દિશામાં રહે, તો પછી અંગૂઠો, બાજુ પર સેટ કરો, ઇન્ડક્શનની દિશા સૂચવશે.
જમણા હાથનો ઉપયોગ કરીને ઇન્ડક્શનની દિશા નિર્ધારિત કરવા માટે, વર્તમાન સાથે સોલેનોઇડ અથવા કોઇલ લેવું જરૂરી છે જેથી હથેળી હકારાત્મક પર રહે, અને હાથની ચાર આંગળીઓ વળાંકમાં પ્રવાહની દિશામાં હોય: નાની આંગળી હકારાત્મકની નજીક છે, અને તર્જનીથી . તમારા અંગૂઠાને બાજુ પર મૂકો (જેમ કે "") હાવભાવ દર્શાવે છે. અંગૂઠાની દિશા ઇન્ડક્શનની દિશા સૂચવે છે.
વિષય પર વિડિઓ
મહેરબાની કરીને નોંધ કરો
જો કંડક્ટરમાં વિદ્યુતપ્રવાહની દિશા બદલાઈ જાય, તો જીમલેટને અનસ્ક્રુડ કરવું જોઈએ, એટલે કે, ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં ફેરવવું જોઈએ. ઇન્ડક્શનની દિશા પણ જીમલેટ હેન્ડલના પરિભ્રમણની દિશા સાથે સુસંગત હશે.
ઉપયોગી સલાહ
તમે જીમલેટ અથવા સ્ક્રુના પરિભ્રમણની માનસિક રીતે કલ્પના કરીને ઇન્ડક્શનની દિશા નક્કી કરી શકો છો. તમારે તે હાથ પર હોવું જરૂરી નથી.
સ્ત્રોતો:
- ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન
ઇન્ડક્શન રેખાઓને ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ તરીકે સમજવામાં આવે છે. આ પ્રકારની બાબત વિશે માહિતી મેળવવા માટે, તે જાણવું પૂરતું નથી સંપૂર્ણ મૂલ્યઇન્ડક્શન, તમારે તેની દિશા જાણવાની જરૂર છે. ખાસ સાધનોનો ઉપયોગ કરીને અથવા નિયમોનો ઉપયોગ કરીને ઇન્ડક્શન લાઇનની દિશા શોધી શકાય છે.
તમને જરૂર પડશે
- - સીધા અને ગોળાકાર વાહક;
- - સ્ત્રોત ડીસી;
- - કાયમી ચુંબક.
સૂચનાઓ
સીધા વાહકને ડીસી સ્ત્રોત સાથે જોડો. જો તેમાંથી પ્રવાહ વહે છે, તો તેમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર છે, જેની બળની રેખાઓ કેન્દ્રિત વર્તુળો છે. નિયમનો ઉપયોગ કરીને ક્ષેત્ર રેખાઓની દિશા નક્કી કરો. જમણી જીમલેટ એ એક સ્ક્રુ છે જે જ્યારે અંદર ફેરવવામાં આવે ત્યારે આગળ વધે છે જમણી બાજુ(ઘડિયાળની દિશામાં).
વાહકમાં વર્તમાનની દિશા નક્કી કરો, આપેલ છે કે તે સ્ત્રોતના હકારાત્મક ધ્રુવથી નકારાત્મક તરફ વહે છે. સ્ક્રુ સળિયાને કંડક્ટરની સમાંતર મૂકો. તેને ફેરવવાનું શરૂ કરો જેથી લાકડી વર્તમાનની દિશામાં જવાનું શરૂ કરે. આ કિસ્સામાં, હેન્ડલના પરિભ્રમણની દિશા ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓની દિશા સૂચવે છે.
એમ્પીયરની શક્તિ સાથે, કુલોમ્બ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રોભૌતિકશાસ્ત્રમાં, લોરેન્ટ્ઝ બળની વિભાવનાનો વારંવાર સામનો કરવો પડે છે. આ ઘટના વિદ્યુત ઈજનેરી અને ઈલેક્ટ્રોનિક્સની સાથે, અને અન્યમાં મૂળભૂત બાબતોમાંની એક છે. તે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરતા ચાર્જને અસર કરે છે. આ લેખમાં આપણે સંક્ષિપ્તમાં અને સ્પષ્ટપણે તપાસ કરીશું કે લોરેન્ટ્ઝ બળ શું છે અને તે ક્યાં લાગુ થાય છે.
વ્યાખ્યા
જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન વાહક સાથે આગળ વધે છે, ત્યારે તેની આસપાસ ચુંબકીય ક્ષેત્ર દેખાય છે. તે જ સમયે, જો તમે ટ્રાન્સવર્સ મેગ્નેટિક ફિલ્ડમાં વાહક મૂકો અને તેને ખસેડો, તો એ EMF ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિકઇન્ડક્શન જો ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં સ્થિત વાહકમાંથી પ્રવાહ વહે છે, તો એમ્પીયર બળ તેના પર કાર્ય કરે છે.
તેનું મૂલ્ય વહેતા પ્રવાહ, વાહકની લંબાઈ, ચુંબકીય ઇન્ડક્શન વેક્ટરની તીવ્રતા અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ અને વાહક વચ્ચેના કોણની સાઈન પર આધારિત છે. તે સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે:
વિચારણા હેઠળનું બળ અંશતઃ ઉપર ચર્ચા કરાયેલા જેવું જ છે, પરંતુ તે વાહક પર નહીં, પરંતુ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરતા ચાર્જ થયેલા કણ પર કાર્ય કરે છે. સૂત્ર આના જેવો દેખાય છે:
મહત્વપૂર્ણ!લોરેન્ટ્ઝ બળ (Fl) ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરતા ઇલેક્ટ્રોન પર અને વાહક - એમ્પીયર પર કાર્ય કરે છે.
બે સૂત્રોમાંથી તે સ્પષ્ટ છે કે પ્રથમ અને બીજા બંને કિસ્સાઓમાં, કોણ આલ્ફાની સાઈન 90 ડિગ્રી જેટલી નજીક છે, અનુક્રમે Fa અથવા Fl દ્વારા વાહક અથવા ચાર્જ પર વધુ અસર થાય છે.
તેથી, લોરેન્ટ્ઝ બળ વેગમાં ફેરફારને દર્શાવતું નથી, પરંતુ ચાર્જ થયેલ ઇલેક્ટ્રોન પર ચુંબકીય ક્ષેત્રની અસર અથવા હકારાત્મક આયન. જ્યારે તેમની સામે આવે છે, ત્યારે Fl કોઈ કામ કરતું નથી. તદનુસાર, તે ચાર્જ થયેલ કણના વેગની દિશા છે જે બદલાય છે, અને તેની તીવ્રતા નહીં.
લોરેન્ટ્ઝ બળના માપનના એકમ માટે, ભૌતિકશાસ્ત્રમાં અન્ય બળોના કિસ્સામાં, ન્યુટન જેવા જથ્થાનો ઉપયોગ થાય છે. તેના ઘટકો:
લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ કેવી રીતે નિર્દેશિત થાય છે?
એમ્પીયર બળની જેમ લોરેન્ટ્ઝ બળની દિશા નક્કી કરવા માટે, ડાબા હાથનો નિયમ કામ કરે છે. આનો અર્થ એ છે કે, Fl મૂલ્ય ક્યાં નિર્દેશિત છે તે સમજવા માટે, તમારે તમારા ડાબા હાથની હથેળી ખોલવાની જરૂર છે જેથી કરીને ચુંબકીય ઇન્ડક્શન રેખાઓ તમારા હાથમાં પ્રવેશે, અને વિસ્તૃત ચાર આંગળીઓ વેગ વેક્ટરની દિશા સૂચવે છે. પછી અંગૂઠો, હથેળીના જમણા ખૂણા પર વળેલો, લોરેન્ટ્ઝ બળની દિશા સૂચવે છે. નીચેના ચિત્રમાં તમે જોઈ શકો છો કે દિશા કેવી રીતે નક્કી કરવી.
ધ્યાન આપો!લોરેન્ટ્ઝ ક્રિયાની દિશા કણોની ગતિ અને ચુંબકીય ઇન્ડક્શન રેખાઓ માટે લંબરૂપ છે.
આ કિસ્સામાં, વધુ ચોક્કસ કહીએ તો, સકારાત્મક અને નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા કણો માટે ચાર ખુલેલી આંગળીઓની દિશા મહત્વપૂર્ણ છે. ઉપર વર્ણવેલ ડાબા હાથનો નિયમ માટે ઘડવામાં આવ્યો છે હકારાત્મક કણ. જો તે નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ હોય, તો પછી ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની રેખાઓ ખુલ્લી હથેળી તરફ નહીં, પરંતુ તેની પીઠ તરફ નિર્દેશિત હોવી જોઈએ, અને વેક્ટર Fl ની દિશા વિરુદ્ધ હશે.
હવે અમે કહીશું સરળ શબ્દોમાં, આ ઘટના આપણને શું આપે છે અને શુલ્ક પર તેની વાસ્તવિક અસર પડે છે. ચાલો ધારીએ કે ઈલેક્ટ્રોન પ્લેનમાં ફરે છે દિશાને લંબરૂપચુંબકીય ઇન્ડક્શનની રેખાઓ. અમે પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે કે Fl ગતિને અસર કરતું નથી, પરંતુ માત્ર કણોની ગતિની દિશા બદલે છે. પછી લોરેન્ટ્ઝ બળની કેન્દ્રિય અસર હશે. આ નીચેની આકૃતિમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે.
અરજી
લોરેન્ટ્ઝ બળનો ઉપયોગ થાય છે તેવા તમામ ક્ષેત્રોમાં, પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં કણોની હિલચાલ સૌથી મોટી છે. જો આપણે આપણા ગ્રહને એક વિશાળ ચુંબક તરીકે ગણીએ, તો તે કણો જે ઉત્તરની નજીક સ્થિત છે ચુંબકીય ધ્રુવો, સર્પાકારમાં ઝડપી ચળવળ કરો. પરિણામે, તેઓ અણુઓ સાથે અથડાય છે ઉપલા સ્તરોવાતાવરણ, અને આપણે ઉત્તરીય લાઇટો જોઈએ છીએ.
જો કે, એવા અન્ય કિસ્સાઓ છે જ્યાં આ ઘટના લાગુ પડે છે. ઉદાહરણ તરીકે:
- કેથોડ રે ટ્યુબ. તેમની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ડિફ્લેક્શન સિસ્ટમ્સમાં. સરળ ઓસિલોસ્કોપથી લઈને ટેલિવિઝન સુધીના વિવિધ ઉપકરણોમાં સતત 50 વર્ષથી વધુ સમયથી CRT નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. વિવિધ સ્વરૂપોઅને માપો. તે વિચિત્ર છે કે જ્યારે રંગ પ્રજનન અને ગ્રાફિક્સ સાથે કામ કરવાની વાત આવે છે, ત્યારે કેટલાક હજુ પણ CRT મોનિટરનો ઉપયોગ કરે છે.
- ઇલેક્ટ્રિકલ મશીનો - જનરેટર અને મોટર્સ. જોકે એમ્પીયર ફોર્સ અહીં કામ કરે તેવી શક્યતા વધુ છે. પરંતુ આ જથ્થાઓને સંલગ્ન ગણી શકાય. જો કે, ઓપરેશન દરમિયાન આ જટિલ ઉપકરણો છે જેના પર ઘણી શારીરિક ઘટનાઓનો પ્રભાવ જોવા મળે છે.
- તેમની ભ્રમણકક્ષા અને દિશાઓ સેટ કરવા માટે ચાર્જ થયેલા કણોના પ્રવેગકમાં.
નિષ્કર્ષ
ચાલો આ લેખના ચાર મુખ્ય મુદ્દાઓને સરળ ભાષામાં સારાંશ અને રૂપરેખા આપીએ:
- લોરેન્ટ્ઝ બળ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરતા ચાર્જ થયેલા કણો પર કાર્ય કરે છે. આ મૂળભૂત સૂત્રમાંથી અનુસરે છે.
- તે ચાર્જ થયેલ કણ અને ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની ગતિના સીધા પ્રમાણસર છે.
- કણોની ગતિને અસર કરતું નથી.
- કણની દિશાને અસર કરે છે.
"ઇલેક્ટ્રિકલ" વિસ્તારોમાં તેની ભૂમિકા ખૂબ મોટી છે. નિષ્ણાતે મુખ્યની દૃષ્ટિ ગુમાવવી જોઈએ નહીં સૈદ્ધાંતિક માહિતીમૂળભૂત વિશે ભૌતિક કાયદા. આ જ્ઞાન ઉપયોગી થશે, તેમજ જેઓ વ્યવહાર કરે છે તેમના માટે વૈજ્ઞાનિક કાર્ય, ડિઝાઇન અને માત્ર સામાન્ય વિકાસ માટે.
હવે તમે જાણો છો કે લોરેન્ટ્ઝ બળ શું છે, તે શું સમાન છે અને તે ચાર્જ થયેલા કણો પર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે. જો તમને કોઈ પ્રશ્નો હોય, તો લેખની નીચેની ટિપ્પણીઓમાં તેમને પૂછો!
સામગ્રી