Bazı vakum cihazları manyetik alandaki elektronların hareketini kullanır.
Bir elektronun düzgün bir manyetik alana doğru uçtuğu durumu ele alalım. başlangıç hızı v 0, manyetik kuvvet çizgilerine dik olarak yönlendirilir. Bu durumda hareket eden elektrona Lorentz kuvveti etki eder. F, h0 vektörüne ve manyetik alan şiddeti vektörüne dik olan N. Kuvvetin büyüklüğü Fşu ifadeyle belirlenir: f= ev0H.
v0 = 0'da P kuvveti sıfıra eşittir, yani manyetik alan sabit bir elektrona etki etmez.
Kuvvet F elektronun yörüngesini dairesel bir yay şeklinde büker. F kuvveti h0 hızına dik etki ettiğinden iş yapmaz. Elektronun enerjisi ve hızının büyüklüğü değişmez. Sadece hızın yönünde bir değişiklik var. Bir cismin bir daire (dönme) içindeki hareketinin sabit hız tam olarak F kuvveti olan merkeze doğru yönlendirilen merkezcil kuvvetin etkisi nedeniyle elde edilir.
Bir elektronun manyetik alanda sol el kuralına göre dönme yönü uygun bir şekilde şu şekilde belirlenir: kurallara uymak. Manyetik yöne bakıldığında elektrik hatları sonra elektron saat yönünde hareket eder. Başka bir deyişle elektronun dönüşü, manyetik kuvvet çizgileri yönünde vidalanan vidanın dönme hareketi ile çakışmaktadır.
Yarıçapı belirleyelim R elektron tarafından tanımlanan daire. Bunu yapmak için mekanikten bilinen merkezcil kuvvet ifadesini kullanacağız: F = mv20/r. Bunu kuvvet değerine eşitleyelim F = ev0H: mv20/r = ev0H. Şimdi bu denklemden yarıçapı bulabilirsiniz: R= mv0/(eH).
Elektronun v0 hızı ne kadar büyük olursa, atalet nedeniyle doğrusal olarak hareket etme eğilimi o kadar artar ve yörüngenin eğrilik yarıçapı da o kadar büyük olur. Öte yandan artışla N F kuvveti artar, yörüngenin eğriliği artar ve dairenin yarıçapı azalır.
Elde edilen formül herhangi bir kütle ve yüke sahip parçacıkların manyetik alandaki hareketi için geçerlidir.
Bağımlılığı göz önünde bulundurun R itibaren M ve e. Daha büyük kütleli yüklü parçacık M düz bir çizgide atalet nedeniyle daha güçlü uçma eğilimindedir ve yörüngenin eğriliği azalacaktır, yani büyüyecektir. Ve ne daha fazla ücret e, onlar daha fazla güç F ve yörünge ne kadar çok bükülürse, yani yarıçapı o kadar küçülür.
Manyetik alanı terk eden elektron, eylemsizlikle düz bir çizgide uçmaya devam eder. Yörüngenin yarıçapı küçükse, elektron manyetik alandaki kapalı daireleri tanımlayabilir.
Böylece, manyetik alan yalnızca elektron hızının yönünü değiştirir, ancak büyüklüğünü değiştirmez, yani elektron ile manyetik alan arasında herhangi bir enerji etkileşimi yoktur. Elektrik alanıyla karşılaştırıldığında manyetik alanın elektronlar üzerindeki etkisi daha sınırlıdır. Elektronları etkilemek için manyetik alanın elektrik alanına göre çok daha az sıklıkla kullanılmasının nedeni budur.
Düzgün bir manyetik alan içerisinde elektronun hareketini ele alalım. Alan heterojenliği önemsizse veya doğru veri elde etmeye gerek yoksa niceliksel tahminler o zaman homojen olmayan bir alandaki hareketi incelemek için daha fazlası da kullanılabilir. basit yasalar düzgün bir alan için elde edilmiştir.
Bir elektronun, manyetik kuvvet çizgilerine dik yönde V 0 başlangıç hızıyla düzgün bir manyetik alana doğru uçmasına izin verin, Şekil 1. 5. Bu durumda elektron, V 0 vektörüne ve manyetik indüksiyon vektörü B'ye dik olan ve sayısal olarak şuna eşit olan Lorentz kuvveti F tarafından etkilenmektedir:
V 0 =0'da F kuvveti de sıfırdır (manyetik alan sabit bir elektrona etki etmez). F kuvveti elektronun yörüngesini dairesel bir yay şeklinde büker. F kuvveti V 0 hızına dik açıda etki ettiğinden iş yapmaz. Elektronun enerjisi ve hızı değişmez. Yalnızca hareketin yönü değişir.
Elektron hareketinin yönü aşağıdaki anımsatıcı kuralla belirlenir: elektronun dönüşü, manyetik kuvvet çizgileri yönünde vidalanan vidanın dönme hareketiyle çakışır. Bu kurala sıklıkla denir gimlet kuralı.
Bir cismin bir daire içinde sabit bir hızla hareketinin merkeze (merkezcil) yönelik bir kuvvetin etkisi altında meydana geldiği bilinmektedir. Bizim durumumuzda Lorentz kuvveti F merkezcil kuvvet olarak etki etmektedir. Mekanikten merkezcil kuvvetin aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabileceği bilinmektedir.
burada r, elektronun dönme çemberinin yarıçapıdır. Son ifadeden elde edilen merkezcil kuvveti Lorentz kuvveti ifadesine eşitleyerek şunu elde ederiz:
.
Yarıçap nasıl bulunur:
Elektronun hızı ne kadar yüksek olursa, manyetik alanda tanımladığı dairenin yarıçapı da o kadar büyük olur. Manyetik alanı terk eden elektron, atalet nedeniyle düzgün ve doğrusal olarak uçar. Çemberin yarıçapı küçükse, elektron manyetik alanda kapalı çemberler tanımlayabilir.
Bir elektronun manyetik alana herhangi bir açıyla uçtuğu durumu ele alalım (Şekil 1). 6. Hadi seçelim koordinat düzlemiöyle ki V 0 elektronunun başlangıç hız vektörü bu düzlemde yer alsın ve X ekseni B vektörü yönünde çakışsın. V 0'ı V x ve V y bileşenlerine ayıralım. Bir elektronun Vx hızıyla hareketi, kuvvet çizgileri boyunca bir akıma eşdeğerdir. Böyle bir akım manyetik alandan etkilenmez. Bu nedenle Vx hızında herhangi bir değişiklik yaşanmaz. Eğer elektron sadece bu hıza sahip olsaydı, düz bir çizgide ve düzgün bir şekilde hareket ederdi. Alanın Vy hızı üzerindeki etkisi, Şekil 2'de gösterilen ilk durumla aynıdır. 6. Yalnızca Vy hızına sahip olan elektron, manyetik kuvvet çizgilerine dik bir düzlemde bir daire içinde hareket edecektir.
Elektronun sonuçta ortaya çıkan hareketi sarmal bir çizgi (spiral) boyunca meydana gelir. B, Vx ve Vy değerlerine bağlı olarak bu spiral az çok uzar. Spiralin yarıçapı, son formül kullanılarak V y hızı yerine konularak kolayca belirlenebilir.
Sorunların koşulları ve taranan çözümleri aşağıdadır. Bu konuyla ilgili bir sorunu çözmeniz gerekiyorsa, burada benzer bir durumu bulabilir ve kendi sorununuzu benzetme yoluyla çözebilirsiniz. nedeniyle sayfanın yüklenmesi biraz zaman alabilir. çok sayıdaçizimler. Fizikte problem çözmeye veya çevrimiçi yardıma ihtiyacınız varsa, lütfen bizimle iletişime geçin, size yardımcı olmaktan memnuniyet duyarız.
Bir yükün manyetik alandaki hareketi düz bir çizgide, bir dairede veya bir spiralde meydana gelebilir. Hız vektörü ile manyetik alan çizgileri arasındaki açı değilse sıfıra eşit veya 90 derece, yük bir spiral içinde hareket eder - manyetik alan tarafından Lorentz kuvvetinin etkisi altına alınır ve bu da ona merkezcil ivme kazandırır.
100 V'luk bir potansiyel farkla hızlandırılan bir parçacık, 0,1 T'lik bir indüksiyonla, 6,5 cm yarıçaplı bir spiral içinde 1 cm'lik bir adımla hareket eder. Parçacığın yükünün kütlesine oranını bulun.
Bir elektron, kuvvet çizgilerine 60 derecelik bir açıyla manyetik alana 1 mm/s hızla uçuyor. Manyetik alan kuvveti 1,5 kA/m. Elektronun hareket edeceği spiralin yarıçapını ve eğimini bulun. 
Bir elektron, 100 μT'lik bir indüksiyonla, 5 cm yarıçaplı ve 20 cm'lik bir adımla bir spiral içinde hareket eder. Elektronun hızını bulun. 
800 V'luk bir potansiyel farkla hızlandırılan bir elektron, 4,7 mT'lik bir indüksiyonla bir spiral içinde 6 cm'lik bir adımla hareket eder. Spiralin yarıçapını bulun. 
300V'luk potansiyel farkla hızlanan bir proton, kuvvet çizgilerine 30 derecelik bir açıyla manyetik alana uçuyor. Manyetik alan indüksiyonu 20 mT. Protonun hareket edeceği spiralin yarıçapını ve eğimini bulun. 
6 kV potansiyel farkıyla hızlanan bir elektron, kuvvet çizgilerine 30 derecelik bir açıyla manyetik alana doğru uçar. Manyetik alan indüksiyonu 13 mT. Elektronun hareket edeceği spiralin yarıçapını ve eğimini bulun. 
U potansiyel farkıyla hızlanan bir alfa parçacığı, alan çizgilerine belirli bir açıyla manyetik alana doğru uçar. Manyetik alan indüksiyonu 50 mT. Spiralin yarıçapı ve aralığı (parçacığın yörüngesi) sırasıyla 5 cm ve 1 cm'dir. U potansiyel farkını belirleyin. 
Bir elektron, kuvvet çizgilerine 30 derecelik bir açıyla manyetik alana 1 mm/s hızla uçuyor. Manyetik alan indüksiyonu 1,2 mT. Elektronun hareket edeceği spiralin yarıçapını ve eğimini bulun. 
Bir elektron, kuvvet çizgilerine 30 derecelik bir açıyla manyetik alana doğru 6 mm/s hızla uçuyor. Manyetik alan indüksiyonu 1,0 mT. Elektronun hareket edeceği spiralin yarıçapını ve eğimini bulun. 
Bir elektron, 5 mT indüksiyonlu bir manyetik alanda, aralığı 5 cm ve yarıçapı 2 cm olan bir spiral şeklinde hareket eder. Hızını ve hızını belirleyin. kinetik enerji elektron ve elektron hızı ve manyetik alan indüksiyonu vektörleri arasındaki açı. 
Frenleme alanındaki elektron hareketi
Elektronun v0 başlangıç hızının, alandan elektrona etki eden F kuvvetinin tersi yönde olduğunu varsayalım.
Elektron, daha yüksek potansiyele sahip elektrottan belirli bir başlangıç hızıyla uçar. F kuvveti v0 hızına doğru yönlendirildiğinden elektron yavaşlar ve aynı derecede yavaş hareket eder. Bu durumda alana frenleme denir. İş alan tarafından değil, alan kuvvetlerinin direncini aşan elektronun kendisi tarafından yapıldığı için frenleme alanındaki elektronların enerjisi azalır. Böylece frenleme alanında bir elektron alana enerji verir.
Bir elektronun başlangıç enerjisi eU0 ise ve geciktirici bir alandaki U potansiyel farkından geçiyorsa enerjisi eU kadar azalır. Elektron, elektrotlar arasındaki tüm mesafeyi kat ederek daha düşük potansiyele sahip bir elektrotla çarptığında. O zaman U0 potansiyel farkını geçtikten sonra elektron tüm enerjisini kaybederse hızı sıfır olacak ve geriye doğru hızlanmaya başlayacaktır. Böylece elektron, dikey olarak yukarı doğru fırlatılan bir cismin uçuşuna benzer bir hareket yapar.
Bir elektronun düzgün bir enine alandaki hareketi
Bir elektron başlangıç hızı v0 ile alan çizgilerinin yönüne dik açıyla uçarsa, alan etki eder.
F kuvveti daha yüksek bir potansiyele doğru yönlendirilmiş bir elektron üzerinde. F kuvvetinin yokluğunda elektron, v0 hızıyla atalet yoluyla düzgün doğrusal hareket yapacaktır. Ve F kuvvetinin etkisi altında, elektron, v0'a dik bir yönde düzgün bir şekilde hareket etmelidir. Sonuçta ortaya çıkan hareket bir parabol boyunca meydana gelir. elektron pozitif elektroda doğru saptırılır. Elektron şekilde gösterildiği gibi alanı terk ederse, ataletle doğrusal ve düzgün bir şekilde hareket etmeye devam edecektir. Bu, belirli bir başlangıç hızıyla yatay yönde fırlatılan bir cismin hareketine benzer. Yer çekiminin etkisi altında böyle bir cisim, havanın yokluğunda parabolik bir yörünge boyunca hareket edecektir.
Elektrik alanı her zaman elektronun enerjisini ve hızını şu veya bu yönde değiştirir. Böylece elektron ile elektrik alanı arasında daima enerji etkileşimi yani enerji alışverişi. Bir elektronun elektrota çarptığı andaki hızı yalnızca başlangıç hızı ve aradan geçen potansiyel fark tarafından belirlenir. uç noktalar yollar.
Düzgün bir manyetik alanda elektronların hareketi
Düzgün bir manyetik alan içerisinde elektronun hareketini ele alalım. Alan heterojenliği önemsiz olduğunda veya doğru veri elde edilmesine gerek olmadığında niceliksel sonuçlar Bir elektronun düzgün bir alandaki hareketi için belirlenen yasaları kullanabilirsiniz.
Bir elektronun, manyetik alan çizgilerine dik olarak yönlendirilmiş v0 başlangıç hızıyla düzgün bir manyetik alana uçmasına izin verin (Şekil. Bu durumda, hareket eden elektron, v0 vektörüne ve manyetik kuvvete dik olan Lorentz kuvveti F tarafından etkilenmektedir. indüksiyon vektörü B:
Görüldüğü gibi v0 = 0'da F kuvveti sıfırdır, yani manyetik alan sabit bir elektrona etki etmez.
F kuvveti elektronun yörüngesini dairesel bir yay şeklinde büker. F kuvveti v0 hızına dik açıda etki ettiğinden iş yapmaz. Elektronun enerjisi ve hızı değişmez, sadece hızının yönü değişir. Bir cismin bir daire içinde (dönme) sabit bir hızda hareketinin, merkeze doğru yönlendirilen bir kuvvetin (merkezcil), yani F kuvvetinin etkisi nedeniyle meydana geldiği bilinmektedir.
Aşağıdaki kuralları kullanarak manyetik alandaki elektron hareketinin yönünü belirlemek uygundur. Manyetik kuvvet çizgilerinin yönüne bakarsanız elektron saat yönünde hareket eder. Veya başka bir deyişle: Elektronun dönüşü, manyetik kuvvet çizgileri yönünde vidalanan vidanın dönme hareketiyle çakışır.
Elektronun tanımladığı dairenin r yarıçapını belirleyelim. Bunu yapmak için mekanikten bilinen merkezcil kuvvet ifadesini kullanacağız.
ve bunu formül (14)'e göre F kuvvetinin değerine eşitleyin:
Şimdi bu denklemden yarıçapı bulabilirsiniz:
Elektron hızı v0 ne kadar yüksek olursa, o kadar güçlü bir şekilde hareket etme eğilimi gösterir. doğrusal hareket atalet ve bunlar tarafından daha büyük yarıçap Yörüngeler. B arttıkça F kuvveti artar, yörüngenin eğriliği artar ve yarıçap azalır.
Türetilen formül herhangi bir kütle ve yüke sahip parçacıklar için geçerlidir.
Nasıl daha fazla kütle parçacık ne kadar güçlüyse, eylemsizlikle düz bir çizgide uçma eğilimi gösterir, yani r yarıçapı büyür. Ve yük ne kadar büyük olursa, F kuvveti de o kadar büyük olur ve yörünge o kadar çok bükülür, yani yarıçapı küçülür. Manyetik alanı terk eden elektron, atalet nedeniyle düz bir çizgide uçmaya devam eder. Yörüngenin yarıçapı küçükse, elektron manyetik alandaki kapalı daireleri tanımlayabilir.
Daha fazlasını düşünelim genel durum Bir elektron herhangi bir açıda manyetik alana uçtuğunda. Başlangıçtaki elektron hız vektörü v0 bu düzlemde yer alacak ve x ekseni B vektörüyle aynı doğrultuda olacak şekilde bir koordinat düzlemi seçelim.
v0'ı bileşenlere ayıralım ve. Bir elektronun hızla hareketi. güç hatları boyunca geçen akıma eşdeğerdir. Ancak böyle bir akım manyetik alandan yani hızdan etkilenmez. herhangi bir değişiklik yaşamıyor. Eğer elektron sadece bu hıza sahip olsaydı, doğrusal ve düzgün bir şekilde hareket ederdi. Ve alanın hız üzerindeki etkisi Şekil 2'deki ana durumla aynıdır. Yalnızca hıza sahip olan elektron, manyetik kuvvet çizgilerine dik bir düzlemde bir daire içinde hareket edecektir.
Elektronun sonuçta ortaya çıkan hareketi sarmal bir çizgi (genellikle "spiral" olarak adlandırılır) boyunca meydana gelir. B'nin değerlerine bağlı olarak bu sarmal yörünge az ya da çok gerilir. Yarıçapı, hız yerine formül (16) kullanılarak kolayca belirlenebilir.
Bu sorunu çözmek için ayrıca kullanacağız dikdörtgen sistem koordinatlar Y eksenini manyetik indüksiyon vektörü B'ye ve x eksenine doğru yönlendirelim, böylece t = 0 anında başlangıç noktasında bulunan elektron v0'ın hız vektörü XOY düzleminde yer alır. onlar. vxo ve vyo bileşenlerimiz var
Bir elektrik alanının yokluğunda, elektron hareketinin denklem sistemi şu şekli alır:
veya Bx = Bz = 0 ve By = - B koşullarını dikkate alarak:
Düzgün bir manyetik alanda elektronun hareketi
Başlangıç koşulunu dikkate alarak sistemin ikinci denkleminin integrali alınırsa: t=0'da, vy =vyo şu ilişkiye yol açar:
onlar. manyetik alanın elektron hızı bileşenini alan çizgileri yönünde etkilemediğini göstermektedir.
Sistemin birinci ve üçüncü denklemlerinin, birincinin zamana göre farklılaştırılmasından ve üçüncüden dvz / dt değerinin değiştirilmesinden oluşan ortak bir çözümü, elektron hızı vx'i zamanla ilişkilendiren bir denkleme yol açar:
Bu tür denklemlerin çözümü şu şekilde temsil edilebilir:
Ayrıca, t=0, v x=vx0, dvx/dt=0'daki başlangıç koşullarından (vz0 = 0 olduğundan sistemin ilk denkleminden çıkan sonuç) şu sonuç çıkar:
Ayrıca bu denklemin sistemin ilk denklemi dikkate alınarak türevi alındığında şu ifade elde edilir:
Son iki denklemin karesinin alınması ve eklenmesinin şu ifadeyi verdiğini unutmayın:
bu da manyetik alanın değerini değiştirmediğini bir kez daha doğruluyor tam hız Bir elektronun (enerjisi).
Vx'i tanımlayan denklemin entegrasyonunun bir sonucu olarak şunu elde ederiz:
göre entegrasyon sabiti başlangıç koşulları sıfıra eşittir.
vz hızını belirleyen denklemin z = 0'da, t = 0 olduğu gerçeğini hesaba katarak entegrasyonu, elektronun z koordinatının zamana bağımlılığını bulmamızı sağlar:
Ve için son iki denklemi çözerek, karesini alarak ve toplayarak, basit dönüşümlerden sonra elektron yörüngesinin XOZ düzlemindeki izdüşümü için denklemi elde ederiz:
Bu, merkezi z ekseni üzerinde, başlangıç noktasından r kadar uzaklıkta bulunan yarıçaplı bir dairenin denklemidir (Şekil 2.2). Elektron yörüngesinin kendisi, adımlı silindirik bir yarıçap spiralidir. Ortaya çıkan denklemlerden, miktarın bu yörünge boyunca hareket eden elektronun dairesel frekansını temsil ettiği de açıktır.
Tüm elektronik ve iyon cihazlarında, elektron akışı bir vakumda veya bir basınç veya başka bir gaz altında bir elektrik alanına maruz kalır. Hareketli elektronların bir elektrik alanıyla etkileşimi, elektronik ve iyonik cihazlarda ana süreçtir. Bir elektronun elektrik alanındaki hareketini düşünelim.
Şekil 1 - Hızlanan (a), yavaşlayan (b) ve enine (c) elektrik alanlarında elektron hareketi
Şekil 1a, iki düz elektrot arasındaki boşluktaki elektrik alanını göstermektedir. Bunlar bir diyotun katodu ve anodu veya çok elektrotlu bir cihazın herhangi iki bitişik elektrodu olabilir. Bir elektronun daha düşük potansiyele sahip bir elektrottan, örneğin bir elektrottan belirli bir başlangıç hızı Vo ile uçtuğunu hayal edelim. Alan, F kuvvetiyle elektrona etki eder ve anot gibi daha yüksek pozitif potansiyele sahip bir elektroda doğru hareketini hızlandırır. Başka bir deyişle elektron, elektrota daha yüksek bir pozitif potansiyelle çekilir. Bu nedenle alandaki alan bu durumda hızlanma denir. Hızlandırılmış hareket eden elektron, en yüksek hız yolunun sonunda, yani uçtuğu elektrota çarptığında. Çarpma anında elektronun kinetik enerjisi de en yüksek olacaktır. Böylece, bir elektron hızlanan bir alanda hareket ettiğinde, alanın elektronu hareket ettirmek için çalışması nedeniyle elektronun kinetik enerjisi artar. Elektron her zaman hızlanan alandan enerji alır.
Hızlanan bir alanda hareket ederken bir elektronun kazandığı hız, yalnızca U'nun içinden geçtiği potansiyel farkına bağlıdır ve formülle belirlenir.
Elektron hızlarını geleneksel olarak volt cinsinden ifade etmek uygundur. Örneğin bir elektronun hızı 10 V'tur, bu da elektronun 10 V potansiyel farkıyla hızlanan bir alanda hareket etmesi sonucunda elde ettiği hız anlamına gelir. Yukarıdaki formülden U - 100 V'de hızın V ~ 6.000 km/sn olduğunu bulmak kolaydır. Bu kadar yüksek hızlarda, bir elektronun elektrotlar arasındaki boşluktaki uçuş süresinin 10 eksi 8 - 10 eksi 10 saniye gibi çok kısa olduğu ortaya çıkıyor.
Şimdi başlangıç hızı Vo alandan gelen elektrona etki eden F kuvvetine karşı yönlendirilen bir elektronun hareketini ele alalım (Şekil 1b). Bu durumda elektron, daha yüksek pozitif potansiyele sahip elektrottan belirli bir başlangıç hızıyla uçar. F kuvveti Vo hızına doğru yönlendirildiğinden elektron yavaşlar ve alana yavaşlayan alan adı verilir. Sonuç olarak aynı alan, elektronun başlangıç hızının yönüne bağlı olarak bazı elektronlar için hızlanırken diğerleri için yavaşlıyor.
Frenleme alanında hareket eden elektronların kinetik enerjisi azalır, çünkü iş alan kuvvetleri tarafından değil, alan kuvvetlerinin direncini aşan elektronun kendisi tarafından yapılır. Elektronun kaybettiği enerji alana gider. Böylece frenleme alanında bir elektron her zaman alana enerji verir.
Elektronun başlangıçtaki hızı volt (Uo) cinsinden ifade edilirse, hızdaki azalma, elektronun geciktirme alanında geçtiği U potansiyel farkına eşittir. Elektronun başlangıç hızı elektrotlar arasındaki potansiyel farkından (Uo> U) büyük olduğunda, elektron elektrotlar arasındaki tüm mesafeyi kat edecek ve daha düşük potansiyele sahip bir elektrotun üzerine inecektir. Eğer Uo< U, то, пройдя разность потенциалов, равную Uq, электрон полностью потеряет свою энергию, скорость его станет равна нулю, он на-момент остановится и начнет ускоренно двигаться обратно (рис.1 б).
Bir elektron belirli bir başlangıç hızı Vo ile alan çizgilerinin yönüne dik bir açıyla uçarsa (Şekil 1c), o zaman alan elektrona daha yüksek bir F kuvveti ile etki eder. pozitif potansiyel. Bu nedenle elektron aynı anda karşılıklı iki dik hareket gerçekleştirir: düzgün hareket vQ hızıyla atalet ve F kuvvetinin etkisi yönünde eşit şekilde hızlandırılmış hareket. Mekanikten bilindiği gibi, elektronun sonuçta ortaya çıkan hareketi bir parabol boyunca meydana gelmeli ve elektron daha pozitif bir elektroda doğru saptırılmalıdır. Elektron alanı terk ettiğinde (Şekil 1c), ataletle doğrusal olarak eşit bir şekilde hareket etmeye devam edecektir.
Göz önünde bulundurulan elektron hareketi yasalarından, elektrik alanının her zaman elektronun kinetik enerjisini ve hızını etkileyerek onları bir yönde değiştirdiği açıktır. Böylece elektron ile elektrik alanı arasında her zaman enerjik bir etkileşim, yani enerji alışverişi olur. Ek olarak, elektronun başlangıç hızı kuvvet çizgileri boyunca değil, onlara belirli bir açıyla yönlendirilirse, elektrik alanı elektronun yörüngesini bükerek onu düz bir çizgiden bir parabole dönüştürür.
Şimdi elektronun manyetik alan içindeki hareketini ele alalım.
Hareket eden bir elektron temel bir elementtir elektrik akımı ve manyetik alandan akımlı bir iletkenle aynı etkiyi yaşar. Elektrik mühendisliğinden bilinmektedir ki düz iletken manyetik alandaki akımla hareket eder mekanik kuvvet Manyetik kuvvet çizgilerine ve iletkene dik açılarda. Akımın yönünü veya manyetik alanın yönünü değiştirirseniz yönü tersine döner. Bu kuvvet, iletkenin alan kuvveti, akım büyüklüğü ve uzunluğu ile orantılıdır ve ayrıca iletken ile alanın yönü arasındaki açıya da bağlıdır.
İletken kuvvet çizgilerine dik olarak yerleştirilirse bu en büyük olacaktır; iletken alan çizgileri boyunca bulunuyorsa kuvvet sıfırdır.
Şekil 2 - Bir elektronun enine manyetik alandaki hareketi.
Manyetik alandaki bir elektron sabitse veya kuvvet çizgileri boyunca hareket ediyorsa, manyetik alan ona hiçbir şekilde etki etmez. Şekil 2, bir mıknatısın kutupları arasında oluşturulan düzgün bir manyetik alana, alanın yönüne dik bir Vo başlangıç hızıyla uçan bir elektronun başına gelenleri göstermektedir. Bir alanın yokluğunda, elektron atalet nedeniyle doğrusal ve düzgün bir şekilde (kesikli çizgi) hareket edecektir; Bir alanın varlığında, manyetik alana dik açıda ve v0 hızına yönlendirilmiş bir F kuvveti etki edecektir. Bu kuvvetin etkisi altında elektron yolunu büker ve dairesel bir yay boyunca hareket eder. Onun doğrusal hız F kuvveti her zaman Vo hızına dik etki ettiğinden Vo ve enerji değişmeden kalır. Böylece manyetik alan, elektrik alanından farklı olarak elektronun enerjisini değiştirmez, yalnızca onu döndürür.
