Elektromagnetism
Laeng B väljas
Liiguta testlaengu kiirust — magnetjõud F = qv×B ilmub näidikutesse.
Laeng B väljas — interaktiivne Elektromagnetism simulatsioon. Liiguta testlaengu kiirust — magnetjõud F = qv×B ilmub näidikutesse. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Magnetjõud
Liiguta testlaengu kiirust — magnetjõud F = qv×B ilmub näidikutesse.
Testlaeng q, liikudes kiirusega v ühtlases B-s, tunneb magnetjõudu F_B = q(v×B), risti nii v kui B-ga. Eelseadistus kasutab ühtlast B-piirkonda (mitte voolujuhet), seega kehtib ainult Lorentzi jõud. Kollased F_E ja lillad F_B nooled jagavad elektrilise ja magnetilise osa; kombineeritud F = F_E + F_B. Vajuta Esita, et näha liikumist mööda v.
- F = qv×B
- F ⊥ v and B
Uurimise kokkuvõte
Planeeri küsimus enne labori avamist
Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.
Juhtküsimus
Laetud osake liigub läbi ühtlase magnetvälja piirkonna. Kas magnetjõud temast sõltub osakese kiirusest või ainult välja tugevusest?
Kaalutavad ennustused
- Jõud sõltub ainult välja tugevusest, mitte kiirusest.
- Magnetjõud ei sõltu kummastki suurusest lihtsal viisil.
- Jõud sõltub nii välja tugevusest kui osakese kiirusest — kiiremad osakesed tunnevad tugevamat magnetjõudu.
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Kiiruse x-komponent v_x (m/s)
- Kiiruse y-komponent v_y (m/s)
Mida sa mõõdad:
- Jõu suurus F (µN)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava qv-cross-b eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Väljapiirkonnal on fikseeritud Bz = 0,12 T; testlaeng on q = 3×10⁻¹⁰ C.
- Lülita sisse testlaengul jõu suuruse näit.
- Sea iga katse jaoks testlaengu kiiruse komponendid ja kirjuta üles jõu suurus.
Juhtiv võrrand
Lorentzi jõud (magnetiline) — F_B = q·v×B
Laeng q, liikudes kiirusega v läbi magnetvälja B, kogeb jõudu F = qv×B, risti nii oma kiiruse kui väljaga. Tema suurus on |F| = |q||v||B|, kui v on B-ga risti.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Arvuta ühes katses |F| = |q|·|B|·|v|, kasutades q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²). Võrdle tabeliga.
- Selgita, miks magnetjõu suurus sõltub osakese kogukiirusest |v|, mitte tema kiiruse suunast — kuigi jõu suund sõltub küll sellest, kuhu poole ta liigub.
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Magnetjõud on alati kiirusega risti (F = qv×B), seega ta saab muuta osakese suunda, aga mitte kunagi tema kiirust. Selgita, miks magnetväli üksi ei saa laetud osakest kunagi kiirendada ega aeglustada, ainult tüürida.
- Laetud osake, kes liigub ühtlasesse magnetvälja risti, liigub ringis, sest magnetjõud osutab alati ringi keskpunkti. Selgita F = qvB abil, miks kiirem osake samas väljas kirjutab suurema ringi.
- AP Physics 2 — Unit 12: Magnetism and Electromagnetism
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 12: Magnetic Fields and Electromagnetism
- IB Physics — D.3 Motion in electromagnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Tere tulemast qv×B juurde
- Vali testlaeng
- Vajuta Esita
- Jõud liikuvale laengule
- Ava Omaduste paneel
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.