4.12. DINAMIKA E GRIÇIMEVE DHE TRUPAVE TË NGARKUARA LIRA NË EMF Për një periudhë të gjatë kohore, studimet e ndërveprimit të grimcave të ngarkuara dhe EMF ishin të një natyre akademike dhe ishin me interes vetëm nga pikëpamja. zhvillim shtesë Teoritë e EMF. Megjithatë, për qelizat e karburantit edhe këto zhvillime

Leksioni nr.3.
Lëvizja në një fushë magnetike jo uniforme. Përafrimi i driftit - kushtet e zbatueshmërisë, shpejtësia e lëvizjes. Lëvizjet në një fushë magnetike jo uniforme. Invariant adiabatik. Lëvizja në fusha të kryqëzuara elektrike dhe magnetike. Rasti i përgjithshëm fushat e kryqëzuara të çdo force dhe fushë magnetike.
III. Lëvizja lëvizëse e grimcave të ngarkuara
§3.1. Lëvizja në fusha homogjene të kryqëzuara.
Le të shqyrtojmë lëvizjen e grimcave të ngarkuara në fusha të kryqëzuara
në përafrimin e driftit. Përafrimi i zhvendosjes është i zbatueshëm nëse është e mundur të identifikohet një vlerë e caktuar që është identike për të gjitha grimcat e të njëjtit lloj. shpejtësi konstante zhvendosje, e pavarur nga drejtimi i shpejtësive të grimcave:
, Ku
- shpejtësia e lëvizjes. Le të tregojmë se kjo mund të bëhet për lëvizjen e grimcave të ngarkuara në kryqëzim
fusha. Siç u tregua më herët, fusha magnetike nuk ndikon në lëvizjen e grimcave në drejtim të fushës magnetike. Prandaj, shpejtësia e zhvendosjes mund të drejtohet vetëm pingul me atë magnetike, pra le të:
, dhe
, Ku
. Ekuacioni i lëvizjes:
(ne ende shkruajmë shumëzuesin në GHS). Pastaj për komponentin tërthor të shpejtësisë:
, ne e zëvendësojmë zgjerimin për sa i përket shpejtësisë së lëvizjes:
, d.m.th.
. Le ta zëvendësojmë këtë ekuacion me dy për çdo komponent dhe duke marrë parasysh
, d.m.th.
, marrim ekuacionin për shpejtësinë e lëvizjes:
. Duke shumëzuar vektorialisht me fushën magnetike, marrim:
. Duke marrë parasysh rregullin, marrim
, ku:

- shpejtësia e lëvizjes. (3.1)

.
Shpejtësia e lëvizjes nuk varet nga shenja e ngarkesës dhe nga masa, d.m.th. plazma zhvendoset në tërësi. Nga relacioni (3.1) shihet qartë se kur
shpejtësia e lëvizjes bëhet më e madhe se shpejtësia e dritës, që do të thotë se humbet kuptimin e saj. Dhe çështja nuk është se është e nevojshme të merren parasysh korrigjimet relativiste. Në
do të shkelet kushti i përafrimit të driftit. Kushti i përafrimit të lëvizjes për lëvizjen e grimcave të ngarkuara në një fushë magnetike është që ndikimi i forcës që shkakton zhvendosjen duhet të jetë i parëndësishëm gjatë periudhës së rrotullimit të grimcës në fushën magnetike, vetëm në këtë rast shpejtësia e zhvendosjes do të të jetë konstante. Kjo gjendje mund të shkruhet si:
, nga e cila fitojmë kushtin për zbatueshmërinë e lëvizjes drift në
fushat:
.

Për të përcaktuar trajektoret e mundshme grimcat e ngarkuara në
fusha, merrni parasysh ekuacionin e lëvizjes për komponentin e shpejtësisë rrotulluese :
, ku
. Lëreni aeroplanin ( x,y) është pingul me fushën magnetike. Vektor rrotullohet me frekuencë
(elektroni dhe joni rrotullohen brenda anët e ndryshme) në aeroplan ( x,y), duke mbetur konstante në modul.

Nëse shpejtësia fillestare grimcat bien në këtë rreth, atëherë grimca do të lëvizë përgjatë epicikloidit.

Zona 2. Rrethi i dhënë nga ekuacioni
, korrespondon me një cikloide. Kur rrotullohet vektori vektori i shpejtësisë në çdo periudhë do të kalojë përmes origjinës, domethënë shpejtësia do të jetë e barabartë me zero. Këto momente korrespondojnë me pikat në bazën e cikloidit. Trajektorja është e ngjashme me atë të përshkruar nga një pikë e vendosur në buzën e një rrote me rreze
. Lartësia e cikloidit është , domethënë në përpjesëtim me masën e grimcës, kështu që jonet do të lëvizin përgjatë një cikloid shumë më të lartë se elektronet, gjë që nuk korrespondon me paraqitjen skematike në Fig. 3.2.

Zona 3. Zona jashtë rrethit në të cilën
, korrespondon me një trokoide me sythe (hipocikloid), lartësia e të cilit
. Përputhen sythe vlerat negative komponentët e shpejtësisë kur grimcat lëvizin në drejtim të kundërt.

RRETH zona 4: Pika
(
) korrespondon me një vijë të drejtë. Nëse lëshoni një grimcë me një shpejtësi fillestare
, atëherë forca e forcës elektrike dhe magnetike në çdo moment të kohës balancohet, kështu që grimca lëviz drejtvizore. Mund të imagjinohet se të gjitha këto trajektore korrespondojnë me lëvizjen e pikave të vendosura në një rrotë me rreze
, pra, për të gjitha trajektoret periudha hapësinore gjatësore
. Për periudhën
Për të gjitha trajektoret, ndodh kompensimi i ndërsjellë i efekteve të fushave elektrike dhe magnetike. Energjia mesatare kinetike e grimcave mbetet konstante
. Është e rëndësishme të theksohet përsëri se

Të gjitha përfundimet e nxjerra më sipër janë të sakta nëse në vend të kësaj forcë elektrike
përdorin forcë arbitrare , duke vepruar në grimcë, dhe
. Shpejtësia e lëvizjes në një fushë të forcës arbitrare:

(3.2)

varet nga tarifa. Për shembull, për forcë gravitacionale
:
- shpejtësia e lëvizjes gravitacionale.

§3.2. Lëvizja lëvizëse e grimcave të ngarkuara në një fushë magnetike jo uniforme.

Nëse fusha magnetike ndryshon ngadalë në hapësirë, atëherë një grimcë që lëviz në të do të bëjë shumë revolucione Larmor, duke mbështjellë rreth vijës së fushës magnetike me një rreze Larmor që ndryshon ngadalë. Ne mund të konsiderojmë lëvizjen jo të vetë grimcës, por të qendrës së saj të menjëhershme të rrotullimit, të ashtuquajturën qendra udhëheqëse. Përshkrimi i lëvizjes së një grimce si lëvizja e një qendre drejtuese, d.m.th. Përafrimi i zhvendosjes është i zbatueshëm nëse ndryshimi në rrezen e Larmorit gjatë një rrotullimi është dukshëm më i vogël se vetë rrezja e Larmorit. Ky kusht padyshim do të plotësohet nëse shkalla karakteristike hapësinore e ndryshimit të fushës tejkalon ndjeshëm rrezen e Larmorit:
, e cila është ekuivalente me kushtin:
. Natyrisht, ky kusht është i plotësuar aq më mirë vlerë më të madhe forca e fushës magnetike, pasi rrezja e Larmor zvogëlohet në përpjesëtim të zhdrejtë me forcën e fushës magnetike. Le të shqyrtojmë disa raste që janë me interes të përgjithshëm, pasi shumë lloje të lëvizjeve të grimcave të ngarkuara në fusha magnetike johomogjene mund të reduktohen në to.

Le të shqyrtojmë problemin e lëvizjes së një grimce të ngarkuar në një fushë magnetike me një kërcim, majtas dhe djathtas të planit të së cilës fusha magnetike është uniforme dhe e drejtuar në mënyrë identike, por ka madhësive të ndryshme(shih Fig. 3.5), le të ketë H 2 > H 1 . Kur një grimcë lëviz, rrethi i saj Larmor kryqëzon rrafshin e goditjes. Trajektorja përbëhet nga rrathë Larmor me një rreze të ndryshueshme Larmor, si rezultat i së cilës grimca "driftohet" përgjatë planit të goditjes. Siç mund të shihet nga Figura 3.5, zhvendosja është pingul me drejtimin e fushës magnetike dhe gradientin e saj, dhe grimcat e ngarkuara në mënyrë të kundërt lëvizin në drejtime të ndryshme. Për thjeshtësi, lëreni grimcën të kryqëzojë rrafshin e goditjes përgjatë normales. Pastaj në kohë e barabartë me shumën Gjysmë cikle Larmor

Fig.3.5. Zhvendosja e gradientit në kufi me një kërcim në fushën magnetike.

për zonën majtas dhe djathtas: grimca zhvendoset përgjatë këtij rrafshi për një gjatësi . Shpejtësia e lëvizjes mund të përcaktohet si . Ku  H H 2  H 1  madhësia e kërcimit të fushës magnetike, dhe  H H 2 + H 1  - vlera mesatare e tij.

Zhvendosja ndodh gjithashtu kur fusha magnetike në të majtë dhe në të djathtë të një rrafshi të caktuar nuk ndryshon në madhësi, por ndryshon drejtimin (shih Fig. 3.6). Në të majtë dhe në të djathtë të kufirit, grimcat rrotullohen në rrathët Larmor me të njëjtën rreze, por me drejtim të kundërt të rrotullimit. Drift ndodh kur rrethi Larmor kryqëzon rrafshin e ndërfaqes. Lëreni grimcën të kryqëzojë rrafshin e shtresës përgjatë normales, atëherë rrethi Larmor duhet të "prehet" së bashku

Fig.3.6. Zhvendosja e gradientit kur ndryshon drejtimin e fushës magnetike

diametri vertikal dhe më pas gjysma e djathtë duhet të pasqyrohet lart për elektronin dhe poshtë për jonin, siç tregohet në Fig. 3.6. Në këtë rast, gjatë periudhës Larmor, zhvendosja përgjatë shtresës është padyshim dy diametra Larmor, kështu që shpejtësia e zhvendosjes për këtë rast është: .

§3.3. Zhvendosja në një fushë magnetike të rrymës së drejtpërdrejtë.
Zhvendosja e grimcave të ngarkuara në një fushë magnetike jo uniforme përcjellës i drejtë rryma shoqërohet kryesisht me faktin se fusha magnetike është në përpjesëtim të zhdrejtë me distancën nga rryma, prandaj do të ketë një lëvizje gradienti të një grimce të ngarkuar që lëviz në të. Për më tepër, zhvendosja shoqërohet me lakimin e linjave të fushës magnetike. Le të shqyrtojmë dy komponentë të kësaj force që shkakton zhvendosje, dhe në përputhje me rrethanat marrim dy komponentë të lëvizjes.
pika 3.3.1. Zhvendosja diamagnetike (gradient).
Mekanizmi drift gradientështë se grimca ka rreze të ndryshme rrotullimi në pika të ndryshme trajektoret: një pjesë të kohës që ajo e kalon në një fushë më të fortë, një pjesë në një më shumë fushë e dobët. Ndryshimi i rrezes së rrotullimit krijon drift (Fig. 3.7). Duke u rrotulluar linja elektrike një grimcë e ngarkuar mund të konsiderohet si dipol magnetik ekuivalente rrymë rrethore. Shprehja për shpejtësinë e zhvendosjes së gradientit mund të merret nga shprehje e famshme për forcën që vepron në një dipol magnetik në një fushë jo uniforme:
- forca diamagnetike që shtyn një dipol magnetik jashtë fushë e fortë, Ku
,
, Ku komponent tërthor ndaj fushës magnetike energjia kinetike grimcat. Për një fushë magnetike, siç mund të tregohet, lidhja e mëposhtme është e vlefshme:
, Ku R kr- rrezja e lakimit të vijës së forcës, - vektor njësi normale.

Shpejtësia e zhvendosjes diamagnetike (gradient), ku - binormal në linjën e energjisë. Drejtimi i zhvendosjes përgjatë binormales është i ndryshëm për elektronet dhe jonet.

SHQYRTIMI I GRIÇIMEVE TË NGARKUARA

Lëvizja e grimcave të ngarkuara

Në plazmë, ngarkesa e drejtimit relativisht e ngadaltë. ch-ts (el-nov dhe jonet) nën ndikimin e zbërthimit. arsyet e mbivendosura në kryesore (i rregullt ose i çrregullt). Për shembull, bazë lëvizjen e karikimit h-tsy në një magnet homogjen. në mungesë të përplasjeve - rrotullimi me një frekuencë ciklotron. Prania e fushave të tjera e shtrembëron këtë lëvizje; pra, elektrik i përbashkët dhe mag. fusha të çon në të ashtuquajturat. elektrike D. z. orë në një drejtim pingul me E dhe H, me një shpejtësi të pavarur nga masa dhe ngarkesa e grimcës.

Mbi të mund të mbivendoset edhe i ashtuquajturi rrotullim i ciklotronit. zhvendosja e gradientit që lind për shkak të johomogjenitetit magnetik. fushë dhe e drejtuar pingul me H dhe DH (DH është gradienti i fushës).

D. z. h., të shpërndara në mënyrë të pabarabartë në mjedis, mund të lindin për shkak të lëvizjes së tyre termike në drejtim të uljes më të madhe të përqendrimit (shih DIFFUSION) me një shpejtësi vD = -Dgradn/n, ku gradn është gradienti i përqendrimit të n ngarkesës. h-ts; D - koeficienti difuzionit.

Në rastin kur disa faktorët që shkaktojnë D. z. h., për shembull, elektrike. gradienti i fushës dhe përqendrimit, shpejtësitë e zhvendosjes të shkaktuara veçmas nga fusha, vE dhe vD mblidhen.

Fjalor enciklopedik fizik. - M.: Enciklopedia Sovjetike. Kryeredaktor A. M. Prokhorov. 1983 .

Lëvizja e grimcave të ngarkuara

- lëvizja relativisht e ngadaltë e drejtimit e ngarkuesit. grimcat nën ndikimin e zbërthimit. arsyet e mbivendosura mbi bazën e tyre. lëvizje (të rregullta ose të çrregullta). p.sh në k.-l. mjedisi (metalet, gazet, gjysmëpërçuesit, elektrolitet) ndodh nën ndikimin e forcave elektrike. fusha dhe zakonisht mbivendoset në lëvizjen termike (të rastësishme) të grimcave. Lëvizja termike nuk formon makroskopike. rrjedha, edhe nëse mesatarja v kjo lëvizje është shumë më e madhe se shpejtësia e lëvizjes v d. Qëndrimi v d /v karakterizon shkallën e drejtimit të lëvizjes së ngarkesës. grimcave dhe varet nga lloji i mjedisit, lloji i grimcave të ngarkuara dhe intensiteti i faktorëve që shkaktojnë zhvendosje. D. z. orët mund të lindin gjithashtu kur përqendrimi i grimcave të ngarkuara shpërndahet në mënyrë të pabarabartë ( difuzion), me një shpërndarje të pabarabartë të shpejtësive të grimcave të ngarkuara ( difuzioni termik).
Zhvendosja e grimcave të ngarkuara në plazmë. Për plazmat që zakonisht gjenden në një fushë magnetike. fushë, karakteristikë D. z. h në të kryqëzuar magnetike dhe k.-l. fusha të tjera (elektrike, gravitacionale). Ngarkimi grimca e vendosur në një fushë magnetike homogjene. fushë në mungesë të forcave të tjera, përshkruan të ashtuquajturat. Rrethi Larmor me rreze r N=v/ w H=cmv/ZeH. Këtu N - tensioni magnetik fusha, e, t Dhe v- ngarkesa dhe shpejtësia e grimcave, w H = ZeH/mc - Frekuenca e Larmorit (ciklotronit). Magn. fusha konsiderohet praktikisht uniforme nëse ndryshon pak në një distancë të rendit të r H. Nëse ka ndonjë ext. forca F(graviacioni elektrik, gradient) një zhvendosje e qetë e orbitës nga një gjendje e palëvizshme mbivendoset në rrotullimin e shpejtë të Larmorit. shpejtësia në drejtim pingul me magnetin. fushë, dhe fuqi vepruese. Shpejtësia e lëvizjes

Meqenëse emëruesi i shprehjes përmban ngarkesën e grimcës, atëherë nëse F vepron në mënyrë të barabartë në jonet dhe elektronet, ato do të lëvizin nën ndikimin e kësaj force në drejtime të kundërta (rryma e lëvizjes). Rryma lëvizëse e bartur nga grimcat e një lloji të caktuar: Në varësi të llojit të forcave, dallohen disa. llojet e D. z. duke përfshirë: elektrike, polarizuar, gravitacionale, gradient. Zhvendosja elektrike quhet. D. z. orë në një elektrike konstante homogjene. fusha E , pingul me magnetiken fushë (fusha elektrike dhe magnetike të kryqëzuara). Elektrike fusha që vepron në rrafshin e rrethit të Larmorit përshpejton lëvizjen e grimcës gjatë asaj gjysmë periudhe të rrotullimit të Larmorit kur

Oriz. 1. Zhvendosja e një grimce të ngarkuar në fusha të kryqëzuara elektrike dhe magnetike. Fusha magnetike e drejtuar drejt vëzhguesit. v dE, sepse komponenti i shpejtësisë në një drejtim (lëvizja poshtë në figurën 1) është më i madh se komponenti i shpejtësisë kur lëviz në drejtim të kundërt (lëvizja lart). Për shkak të rrezeve të ndryshme r H në të ndryshme Në pjesë të orbitës së grimcave, ajo nuk është e mbyllur në drejtimin pingul me E dhe H, d.m.th., zhvendosja ndodh në këtë drejtim. Në rastin e elektrike drift F=ZeE, nga këtu v dE =c/H 2, dmth shpejtësia e elektricitetit zhvendosja nuk varet nga shenja dhe madhësia e ngarkesës, as nga masa e grimcës dhe është e njëjtë për jonet dhe elektronet në madhësi dhe drejtim. Kështu, elektrike. D. z. h në mag. fusha çon në lëvizjen e të gjithë plazmës dhe nuk ngacmon rrymat drift. Megjithatë, forca të tilla si forca centrifugale, e cila në mungesë të një magneti. fushat veprojnë në mënyrë të barabartë në të gjitha grimcat, pavarësisht nga ngarkesa e tyre, në magnetike. Fusha nuk shkaktohet nga lëvizja e lëvizjes së plazmës në tërësi, por duke i detyruar elektronet dhe jonet të lëvizin në drejtime të ndryshme, ato çojnë në shfaqjen e rrymave lëvizëse. nxitimi, atëherë lëvizja e tyre ndodh sikur të ishte vepruar. Kur ndërroni elektrike në fushë në kohë, grimcat ndikohen nga një forcë inerciale e lidhur me ndryshimin (përshpejtimin) e energjisë elektrike. drift F E =tv dE = ts [N]/N 2 . Duke përdorur (1), marrim një shprehje për shpejtësinë e kësaj zhvendosjeje, të quajtur polarizim, v dr = mc2 E/ZeH2. Drejtimi i polarizimit D. z. orët përputhen me drejtimin e rrymës elektrike. fusha. Shpejtësia e polarizimit drifti varet nga shenja e ngarkesës, dhe kjo çon në shfaqjen e polarizimit të driftit. aktuale Në gravitacion të kryqëzuar dhe mag. fusha, një zhvendosje gravitacionale ndodh me një shpejtësi v dG = mc/ZeH 2, Ku g- nxitimi i gravitetit. Sepse v dG varet nga masa dhe shenja e ngarkesës, pastaj lindin rryma lëvizëse, duke çuar në ndarjen e ngarkesave në plazmë. Si rezultat, gravitacionale lëvizje drift, lindin paqëndrueshmëri. F rр, proporcionale me gradientin magnetik. fusha (të ashtuquajturat gradient D. z. h.). Nëse një grimcë që rrotullohet në një rreth Larmor konsiderohet si një "magnet" me moment magnetik

Oriz. 2. Zhvendosja e gradientit. Fusha magnetike rritet lart. Rryma e zhvendosjes drejtohet në të majtë.

Shpejtësia e zhvendosjes së gradientit

Kur një grimcë lëviz me një shpejtësi v || përgjatë një linje të lakuar të forcës (Fig. 3) me një rreze lakimi R

lind një lëvizje, për shkak të origjinës së saj forcë centrifugale inercia mv 2 || /R(i ashtuquajturi zhvendosje centrifugale). Shpejtësia

Shpejtësitë e gradientit dhe DZ centrifugale. h drejtime të kundërta për jonet dhe elektronet, d.m.th., lindin rryma lëvizëse. Këtu është e nevojshme të theksohet se lëvizjet në shqyrtim janë pikërisht zhvendosjet e qendrave të rrathëve Larmor (jo shumë të ndryshme nga zhvendosjet e vetë grimcave) për shkak të forcave pingul me fushën magnetike. fushë. Për një sistem grimcash (plazma), një ndryshim i tillë është i rëndësishëm. Për shembull, nëse tempo-pa e grimcave nuk varet nga koordinatat, atëherë nuk ka rrjedhje të grimcave brenda plazmës (në përputhje të plotë me faktin se fusha magnetike nuk ndikon në fushën Maxwelliane), por ka një rrjedhje të qendrave nëse fusha magnetike. fusha është johomogjene (rrymat e driftit gradient dhe centrifugale).

Oriz. 4. Drift i plazmës në një kurth toroidal. mbyllja e plazmës në një kurth magnetik toroidal. Zhvendosjet e gradientit dhe centrifugale në një torus të vendosur horizontalisht shkaktojnë rryma lëvizëse vertikale, ndarje të ngarkesës dhe polarizimin e plazmës (Fig. 4). Elektrike në zhvillim fusha e detyron të gjithë plazmën të lëvizë drejt murit të jashtëm të torusit (të ashtuquajturat zhvendosje toroidale).Lit.: Frank-Kamenetsky D.A., Plasma - gjendja e katërt e materies, botimi i 2-të, M., 1963: Braginsky S.I., Fenomene në plazmë, në: Pyetjet e teorisë së plazmës, v. 1, M., 1063: O Raevsky V.N., Plasma on Earth and in Space, K., 1980. S. S. Moiseev.

Enciklopedia fizike. Në 5 vëllime. - M.: Enciklopedia Sovjetike. Kryeredaktori A. M. Prokhorov. 1988 .

Shihni se çfarë është "DRIFT OF CHARGED PARTIcles" në fjalorë të tjerë:

Lëvizja e ngadaltë (krahasuar me lëvizjen termike) e drejtuar e grimcave të ngarkuara (elektrone, jone, etj.) në një mjedis nën ndikime të jashtme, siç janë fushat elektrike. * * * DRIFT OF PARTIcles charged DRIFT OF CHARGED GRIMICAVE, i ngadalshëm (sipas ... Fjalor Enciklopedik

Lëvizja e ngadaltë (krahasuar me lëvizjen termike) e drejtuar e grimcave të ngarkuara (elektrone, jone, etj.) në një mjedis nën ndikimin e jashtëm, p.sh. fushat elektrike... Fjalori i madh enciklopedik

zhvendosja e grimcave të ngarkuara- - [A.S. Goldberg. Fjalori anglisht-rusisht i energjisë. 2006] Temat: energjia në përgjithësi lëvizja e grimcave të ngarkuara EN ... Udhëzues teknik i përkthyesit

Lëvizja e drejtuar relativisht e ngadaltë e grimcave të ngarkuara nën ndikimin e shkaqeve të ndryshme, të mbivendosura në lëvizjen kryesore. Kështu, për shembull, kur kalon rrymë elektrike elektronet përmes një gazi të jonizuar, përveç shpejtësisë së tyre... ... Enciklopedia e Madhe Sovjetike

Lëvizja e ngadaltë (krahasuar me lëvizjen termike) e drejtuar e grimcave të ngarkuara (elektrone, jone, etj.) në një mjedis në kushte të jashtme. ndikim, për shembull elektrike fusha... Shkenca natyrore. Fjalor Enciklopedik

Në fushat elektrike dhe magnetike, lëvizja e grimcave në hapësirë ​​nën ndikimin e forcave të këtyre fushave. Lëvizjet e grimcave të plazmës janë konsideruar më poshtë, megjithëse disa dispozita janë gjithashtu të përgjithshme për plazmën të ngurta(metale, gjysmëpërçues). Dalloni...... Enciklopedi fizike

- (Drift holandez). 1) devijimi i anijes nga rruga e drejtë. 2) këndi midis drejtimit të lëvizjes dhe mesit të anijes; varet nga dizajni i anijes. 3) pozicioni i anijes nën vela të pozicionuar në mënyrë që anija të mbetet në vend duke u anuar pak... ... fjalor fjalë të huaja gjuha ruse

Gaz pjesërisht ose plotësisht i jonizuar në të cilin do të vendoset dendësia. dhe mohojnë. akuzat janë pothuajse të njëjta. Kur nxehet fort, çdo ujë avullon, duke u shndërruar në gaz. Nëse e rritni më tej temperaturën, procesi termik do të intensifikohet ndjeshëm... ... Enciklopedi fizike

Konfigurimet e magnetit fusha të aftë kohë të gjatë mbaj ngarkim grimcat ose plazma në një vëllim të kufizuar. Natyrore M. l. është, për shembull, magnetike. Fusha e Tokës kap plazmën era diellore dhe duke e mbajtur atë në formë rrezatimi. shtresat e Tokes...... Enciklopedi fizike

PROCESET në plazmë janë procese jo ekuilibër që çojnë në barazimin e shpërndarjeve hapësinore të parametrave të plazmës: përqendrimet, shpejtësia mesatare e masës dhe temperaturat e pjesshme të elektroneve dhe grimcave të rënda. Ndryshe nga P. p. e grimcave neutrale... Enciklopedi fizike

Leksioni nr.3.

Lëvizja në një fushë magnetike jo uniforme. Përafrimi i driftit - kushtet e zbatueshmërisë, shpejtësia e lëvizjes. Lëvizjet në një fushë magnetike jo uniforme. Invariant adiabatik. Lëvizja në fusha të kryqëzuara elektrike dhe magnetike. Rasti i përgjithshëm i fushave të kryqëzuara me çdo forcë dhe një fushë magnetike.

III. Lëvizja lëvizëse e grimcave të ngarkuara

§3.1. Lëvizja në fusha homogjene të kryqëzuara.

Le të shqyrtojmë lëvizjen e grimcave të ngarkuara në fusha të kryqëzuara në përafrimin e driftit. Përafrimi i zhvendosjes është i zbatueshëm nëse është e mundur të identifikohet një shpejtësi e caktuar e lëvizjes konstante, identike për të gjitha grimcat e të njëjtit lloj, pavarësisht nga drejtimi i shpejtësive të grimcave:
, Ku
- shpejtësia e lëvizjes. Le të tregojmë se kjo mund të bëhet për lëvizjen e grimcave të ngarkuara në kryqëzim
fusha. Siç u tregua më herët, fusha magnetike nuk ndikon në lëvizjen e grimcave në drejtim të fushës magnetike. Prandaj, shpejtësia e zhvendosjes mund të drejtohet vetëm pingul me atë magnetike, pra le të:
, dhe
, Ku
. Ekuacioni i lëvizjes:
(ne ende shkruajmë shumëzuesin në GHS). Pastaj për komponentin tërthor të shpejtësisë:
, ne e zëvendësojmë zgjerimin për sa i përket shpejtësisë së lëvizjes:
, d.m.th.
. Le ta zëvendësojmë këtë ekuacion me dy për çdo komponent dhe duke marrë parasysh
, d.m.th.
, marrim ekuacionin për shpejtësinë e lëvizjes:
. Duke shumëzuar vektorialisht me fushën magnetike, marrim:
. Duke marrë parasysh rregullin, marrim
, ku:

- shpejtësia e lëvizjes. (3.1)

.

Shpejtësia e lëvizjes nuk varet nga shenja e ngarkesës dhe nga masa, d.m.th. plazma zhvendoset në tërësi. Nga relacioni (3.1) shihet qartë se kur
shpejtësia e lëvizjes bëhet më e madhe se shpejtësia e dritës, që do të thotë se humbet kuptimin e saj. Dhe çështja nuk është se është e nevojshme të merren parasysh korrigjimet relativiste. Në
do të shkelet kushti i përafrimit të driftit. Kushti i përafrimit të lëvizjes për lëvizjen e grimcave të ngarkuara në një fushë magnetike është që ndikimi i forcës që shkakton zhvendosjen duhet të jetë i parëndësishëm gjatë periudhës së rrotullimit të grimcës në fushën magnetike, vetëm në këtë rast shpejtësia e zhvendosjes do të të jetë konstante. Kjo gjendje mund të shkruhet si:
, nga e cila fitojmë kushtin për zbatueshmërinë e lëvizjes drift në
fushat:
.

Për të përcaktuar trajektoret e mundshme të grimcave të ngarkuara në
fusha, merrni parasysh ekuacionin e lëvizjes për komponentin e shpejtësisë rrotulluese :
, ku
. Lëreni aeroplanin ( x,y) është pingul me fushën magnetike. Vektor rrotullohet me frekuencë
(elektroni dhe joni rrotullohen në drejtime të ndryshme) në aeroplan ( x,y), duke mbetur konstante në modul.

Nëse shpejtësia fillestare e grimcës bie brenda këtij rrethi, atëherë grimca do të lëvizë përgjatë një epicikloide.

Zona 2. Rrethi i dhënë nga ekuacioni
, korrespondon me një cikloide. Kur rrotullohet vektori vektori i shpejtësisë në çdo periudhë do të kalojë përmes origjinës, domethënë shpejtësia do të jetë e barabartë me zero. Këto momente korrespondojnë me pikat në bazën e cikloidit. Trajektorja është e ngjashme me atë të përshkruar nga një pikë e vendosur në buzën e një rrote me rreze
. Lartësia e cikloidit është , domethënë në përpjesëtim me masën e grimcës, kështu që jonet do të lëvizin përgjatë një cikloid shumë më të lartë se elektronet, gjë që nuk korrespondon me paraqitjen skematike në Fig. 3.2.

Zona 3. Zona jashtë rrethit në të cilën
, korrespondon me një trokoide me sythe (hipocikloid), lartësia e të cilit
. Sythet korrespondojnë me vlerat negative të komponentit të shpejtësisë kur grimcat lëvizin në drejtim të kundërt.

RRETH zona 4: Pika
(
) korrespondon me një vijë të drejtë. Nëse lëshoni një grimcë me një shpejtësi fillestare
, atëherë forca e forcës elektrike dhe magnetike në çdo moment të kohës balancohet, kështu që grimca lëviz drejtvizore. Mund të imagjinohet se të gjitha këto trajektore korrespondojnë me lëvizjen e pikave të vendosura në një rrotë me rreze
, pra, për të gjitha trajektoret periudha hapësinore gjatësore
. Për periudhën
Për të gjitha trajektoret, ndodh kompensimi i ndërsjellë i efekteve të fushave elektrike dhe magnetike. Energjia mesatare kinetike e grimcave mbetet konstante
. Është e rëndësishme të theksohet përsëri se

Oriz. 3.2. Trajektoret karakteristike të grimcave në
fusha: 1) trokoide pa sythe; 2) cikloide; 3) trokoide me sythe; 4) drejt.

Rrjedhja e grimcave të ngarkuara, lëvizja e drejtuar relativisht e ngadaltë e grimcave të ngarkuara nën ndikimin e shkaqeve të ndryshme, të mbivendosura në lëvizjen kryesore. Për shembull, kur një rrymë elektrike kalon nëpër një gaz të jonizuar, elektronet, përveç shpejtësisë së lëvizjes së tyre termike të rastësishme, fitojnë një shpejtësi të vogël të drejtuar përgjatë fushës elektrike. Në këtë rast flasim për rrymë shpejtësia e lëvizjes. Shembulli i dytë është D. z. duke përfshirë në fushat e kryqëzuara, kur grimca vepron nga fusha elektrike dhe magnetike reciproke pingule. Shpejtësia e një zhvendosjeje të tillë është numerikisht e barabartë cE/H, Ku Me- shpejtësia e dritës, E- forca e fushës elektrike në Sistemi GHS njësi , N- forca e fushës magnetike në Oerstedach . Kjo shpejtësi drejtohet pingul me E Dhe N dhe mbivendoset në shpejtësinë termike të grimcave.

L. A. Artsimovich.

Lexoni gjithashtu në TSB:

Rrjedhja e akullit
Lëvizja e akullit në det, lëvizja e akullit të shkaktuar nga erërat dhe rrymat. Vëzhgime të shumta të D. l. në Veri Oqeani Arktik tregoi se shpejtësia e saj varet nga shpejtësia e erës dhe...

Zhvendosja e nivelit zero
Drifting niveli zero në analog kompjuter, një ndryshim i ngadaltë i tensionit, i marrë si zero, në daljen e amplifikatorit vendimtar në mungesë të një sinjali hyrës. D.N. u. autobus...

Transistor drift
Transistor Drift, një tranzitor në të cilin lëvizja e transportuesve të ngarkesës shkaktohet kryesisht nga fushë drift. Kjo fushë është krijuar shpërndarja e pabarabartë papastërtitë në zonën bazë...