Πώς βρίσκετε επιτάχυνση λόγω μαγνητικού πεδίου;
* Μαγνητική δύναμη σε φόρμα: Τα μαγνητικά πεδία ασκούν δύναμη για κινούμενα φορτία. Αυτή η δύναμη δίνεται από τον νόμο Lorentz Force:
f =q (v x b)
Οπου:
* f είναι η μαγνητική δύναμη
* q είναι το φορτίο του σωματιδίου
* V είναι η ταχύτητα του σωματιδίου
* b είναι η δύναμη του μαγνητικού πεδίου
* x αντιπροσωπεύει το σταυρό προϊόν
* Η κατεύθυνση της δύναμης: Η μαγνητική δύναμη είναι πάντα κάθετη τόσο στην ταχύτητα του φορτίου όσο και στο μαγνητικό πεδίο. Αυτό σημαίνει ότι η δύναμη δεν προκαλεί άμεση επιτάχυνση προς την κατεύθυνση του πεδίου, αλλά ενεργεί ως κεντρομόλος δύναμη, προκαλώντας την κίνηση του φορτίου σε κυκλική ή ελικοειδές μονοπάτι.
* Η επιτάχυνση απαιτεί ένα στοιχείο δύναμης: Για την επιτάχυνση της επιτάχυνσης, πρέπει να υπάρχει ένα στοιχείο δύναμης προς την κατεύθυνση της κίνησης. Η μαγνητική δύναμη μόνο, που είναι κάθετη στην κίνηση, δεν παρέχει αυτό το στοιχείο.
Πώς συμβαίνει η επιτάχυνση:
1. Συνδυασμένα πεδία: Χρειάζεστε ένα συνδυασμό ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων για να παράγετε μια καθαρή δύναμη που έχει ένα συστατικό κατά μήκος της κατεύθυνσης της κίνησης, προκαλώντας επιτάχυνση.
2. Αλλαγή μαγνητικών πεδίων: Ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο προκαλεί ένα ηλεκτρικό πεδίο (νόμος του Faraday), το οποίο μπορεί στη συνέχεια να ασκήσει μια δύναμη σε μια χρέωση, προκαλώντας επιτάχυνση.
3. Ηλεκτρομαγνητικά κύματα: Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα αποτελούνται από ταλαντευόμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία που μπορούν να επιταχύνουν τα φορτισμένα σωματίδια.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα φορτισμένο σωματίδιο που κινείται σε ένα ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο. Το σωματίδιο θα βιώσει μια δύναμη που το κάνει να κινείται σε έναν κύκλο. Αυτή η δύναμη είναι η μαγνητική δύναμη και είναι κάθετη στην ταχύτητα του σωματιδίου. Η επιτάχυνση του σωματιδίου κατευθύνεται πάντα προς το κέντρο του κύκλου.
Συνοπτικά: Ενώ ένα μαγνητικό πεδίο ασκεί μια δύναμη σε ένα κινούμενο φορτίο, αυτό μόνο δεν προκαλεί επιτάχυνση σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Η επιτάχυνση απαιτεί είτε ένα συστατικό της δύναμης προς την κατεύθυνση της κίνησης είτε ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο που προκαλεί ένα ηλεκτρικό πεδίο.
