Досаева Б. Т., Койшыбаев Н., Жаугашева С. А
жүктеу/скачать 4.06 Mb.
|
| 3.3.6. Лоренц күші.
Зарядтың магнит өрісіндегі қозғалысы. Голланд ғалымы Г. А. Лоренц Ампер күшінің болуын магнит өрісінің тоғы бар өткізгіштегі қозғалатын зарядтарға әсерімен деп түсіндірді. Бұл зарядтар өткізгіштен шығып кете алмайтын болғандықтан, оларға әсер ететін жалпы күш өткізгішке түсірілген болып шығады. Сонымен, Ампер күші FА дегеніміз тоғы бар өткізгіштегі еркін зарядтарға әсер ететін күштердің қосындысы болып табылады. Осындай болжам магнит өрісінде қозғалатын бір зарядқа әсер ететін FЛ күшті табуға мүмкіндік береді. Осы FЛ күшті Лоренц күші деп атайды. Сөйтіп, FЛ= FА /N, мұндағы N – тоғы бар өткізгіштегі еркін зарядтардың жалпы саны. Металдағы мұндай зарядтар электрондар болып табылады, олардың әрбіреуінің заряды е. FА және болатындықтан FЛ екендігін ескеріп, Лоренц күшін есептеп шығару үшін қажетті формулаға келеміз: FЛ (3.84) мұндағы –В және v векторларының арасындағы бұрыш. Лоренц күшінің бағыты сол қол ережесінің көмегімен анықталады. Оны қолданған кезде мынаны ескеру керек: егер магнит өрісінде оң е+ заряд қозғалатын болса, онда созылған төрт саусақ v векторының бағытында болуы тиіс, ал егер теріс е- заряд қозғалып келе жатса, онда созылған төрт саусақ v векторына қарсы бағытталуы тиіс. Лоренц күші әрқашанда В және v векторлары жатқан жазықтыққа перпендикуляр болады. Бұл дегеніміз ол осы векторлардың әрбіреуіне перпендикуляр болады деген сөз. Демек, Лоренц күші жұмыс атқармайды, яғни ол магнит өрісінде қозғалатын еркін зарядтардың кинетикалық энергиясын өзгерте алмайды. Ол тек еркін зарядтардың қозғалыс жылдамдығының бағытын ғана өзгерте алады, яғни центрге тартқыш күш болып табылады. Заряды q , массасы m және жылдамдығы v болатын заряд индукциясы В болатын біртекті магнит өрісіне жылдамдық векторы В векторға перпендикуляр болатындай түрде ұшып кіретін болсын делік. Сонда FЛ= Fц: Бұл жағдайда заряд радиусы (3.85) болатын шеңбер бойымен қозғалатын болады (3.71-сурет). (3.71-суретте индукция сызықтары бізге бағытталған). Егер жылдамдықтың бағыты индукция сызықтарына қатысты 900-тан ерекше болатын бұрыш жасайтын болса, онда заряд өрістің индукция сызықтарының айналасында бұранда сызық жасай қозғалатын болады (3.72-сурет), себебі v векторды vб және vн құраушыларға жіктеуге болады. Олардың біреуі, vб бойлық, индукция сызықтары бойымен бағытталған, ал екіншісі, vн нормал, vб оған перпендикуляр бағытталған болады. Соңғы құраушысы орамның r радиусын анықтайды, ал бойлық vб құраушы өзгеріссіз қалады. Егер заряд бір орамды Т уақытта өтетін болса, онда ол индукция сызығы бойымен осы уақытта h=vбТ қашықтыққа жылжиды. vб vн ал h бұранда сызықтың қадамы екендігін жеңіл байқауға болады. Зарядталған бөлшек әртекті магнит өрісінде қозғалған кезде, Лоренц күші бағыт жағынан ғана емес, сонымен қатар, модулі бойынша өзгереді де, бөлшектің қозғалыс траекториясы өте күрделі болып шығады. жүктеу/скачать 4.06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|