Презентация Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях онлайн

Содержание слайда: ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ Лекция «Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях»

Содержание слайда: Движение заряженных частиц в ЭП На любое заряженное тело (частицу), находящееся в электростатическом поле (ЭП) всегда будет действовать сила.

Содержание слайда: Движение заряженной частицы в ЭП

Содержание слайда: Действие ЭП и МП на частицы Разница в действии электрического и магнитного поля на заряженную частицу заключается в том, что электрическое поле всегда действует кулоновской силой на заряженные частицы, неважно движутся они или покоятся, а магнитное поле действует силой Лоренца только на движущиеся заряженные частицы. В некоторых случаях, о которых речь пойдет ниже, сила Лоренца может быть равна нулю при отличной от нуля скорости заряженной частицы.

Содержание слайда: Сила Лоренца МП действует не только на проводники с током, но и на отдельные, только движущиеся в МП заряды. Сила, действующая на электрический заряд q, движущийся в МП с индукцией B со скоростью v, называется силой Лоренца:

Содержание слайда: Правило левой руки: вектор индукции в ладонь, пальцы по скорости для положительно заряженных частиц, тогда отогнутый большой палец покажет направление силы Лоренца.

Содержание слайда: Траектория частицы 1 Сила Лоренца равна нулю, если вектора скорости и индукции параллельны друг другу, а также в случае нулевого заряда у частицы q=0. В этих случаях частица продолжает двигаться прямолинейно и равномерно в МП, как будто МП и не существует.

Содержание слайда: Траектория частицы 2

Содержание слайда: Траектория частицы 3 – комбинация 1 и 2

Содержание слайда: Магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы) Плазменная струя, получаемая, например, в камере сгорания топлива, обогащенного парами легко ионизируемых щелочных металлов, направляется в МП. В МП электроны и положительные ионы (катионы) отклоняются силой Лоренца в противоположные стороны и воспринимаются электронным и ионным коллекторами. В результате между коллекторами возникает и поддерживается разность потенциалов, создающая электрический ток в подсоединенной к МГД-генератору внешней электрической цепи.

Содержание слайда: Эффект Холла

Содержание слайда: Движение заряженной частицы в ЭП и МП При рассмотрении одновременного действия на заряженную движущуюся частицу ЭП и МП, т.е. для определения направления и величины (модуля) результирующей силы, действующей на частицу, применяют общий подход (см. типовую задачу 1 с решением): Определяют по правилу левой руки направление вектора силы Лоренца, действующей на заряженную частицу со стороны МП, и величину этой силы согласно принципу независимости действия сил (как если бы других сил и полей, действующих на частицу не существует). Накладывают на полученный рисунок ЭП и определяют направление вектора кулоновской силы, действующей на заряженную частицу со стороны ЭП согласно принципу независимости действия сил (как если бы других сил и полей, действующих на частицу не существует). По правилам векторного сложения определяют направление вектора результирующей силы и ее величину (по теоремам синусов, косинусов или Пифагора).

Содержание слайда: Движение заряженной частицы в ЭП и МП

Содержание слайда: Ускорители частиц Ускорителями заряженных частиц называются устройства (линейные ускорители, циклотроны, фазотроны, синхротроны, синхрофазотроны), в которых под действием постоянных и переменных электрических и магнитных полей создаются и управляются пучки высокоэнергетичных заряженных частиц (электронов, протонов, мезонов, т.д.).

Содержание слайда: Благодарю за внимание