Lorentz Force
Ang magnetic field ay kayang tulakan ang gumagalaw na charge, ngunit pahilang lang — patayo sa bilis nito at sa mismong field. Ang pahilang na tulak na ito ay hindi kailanman nagpapabilis o nagpapabagal sa charge; ito ay nagkukurba lang ng landas nito, na ginagawang bilog kapag nanatiling pareho ang field.
Ang Formula
F = q · v · B
- F — puwersa (N): ang pahilang na magnetic na tulak sa charge
- q — karga (C): ang dami ng electric charge na dala ng particle
- v — belosidad (m/s): gaano kabilis gumagalaw ang charge, dito patayo sa field
- B — magnetikong larangan (T): ang lakas ng magnetic field na dinadaanan ng charge
Halimbawang Nalutas
Ang charged na particle na may charge na 2 coulomb ay gumagalaw sa 3 metro kada segundo, patayo sa magnetic field na 5 tesla. Anong force ang nadarama nito?
- q = 2 C
- v = 3 m/s
- B = 5 T
- F = q · v · B
- F = 2 C · 3 m/s · 5 T
F = 30 N
Subukin ang iyong sarili
Ang parehong 2 coulomb na charge ay gumagalaw ngayon sa 3 metro kada segundo sa mas malakas na field na 10 tesla. Ano ang force dito?
- 30 N
- 15 N
- Tamang sagot: 60 N
Tama! Ang pagdoble sa field ay nagdodoble sa force: 2 C × 3 m/s × 10 T = 60 N.
Ang positibong charge ay gumagalaw pakanan sa magnetic field na nakaturo papasok sa pahina. Saan ito tulak ng magnetic force?
- Tamang sagot: Pataas
- Pababa
- Pasulong, sa parehong direksyon ng galaw nito
Tama! Gamit ang right-hand rule, ang positibong charge na gumagalaw pakanan sa field na papasok sa pahina ay nadarama ang force na tulak pataas.
Saan Mo Ito Makikita
Ang lumang CRT television ay dine-direkta ang electron beam nito gamit ang mga magnetic field, pinipinta ang screen sa pamamagitan ng pagyuko sa mga charged particle nang libo-libong beses kada segundo. Ang northern lights ay parehong physics sa sukat ng planeta: ang mga charged particle mula sa araw ay umiikot nang pa-spiral kasama ang mga magnetic field line ng Earth, na nagkikinang habang nagkukurba ang landas nila.
Karaniwang Mga Pagkakamali
Ang pinakamahalagang subtlety ay hindi gumagawa ng work ang magnetic force: ang F = q · v · B ay tumutulak nang patayo sa belosidad, kaya kaya nitong yukain ang landas ngunit hindi kailanman mapapabilis o mapapabagal ang charge. Ang pagkakamali sa direksyon ang isa pang pagkakaslis — ang force ay patayo sa parehong belosidad at field (right hand: mga daliri kasama ng belosidad, ikurba patungo sa field, hinlalaki kasama ng force). Ang isang positibong charge na 3 m/s na tumatawid sa 10 T na field ay nakadarama ng 2 C × 3 m/s × 10 T = 60 N pahilang.
Paano Ito Konektado
Ang mga kuryente ay gumagawa ng field at ang mga field ay tumutulak sa mga gumagalaw na charge — ang dalawang hati ng feedback pair ng electromagnetism, isang aralin ang layo. Ang batas ni Faraday, susunod, ay nagdaragdag ng pangatlo: ang nagbabagong field ay gumagawa ng boltahe na nagpapadaloy ng kuryente nang mag-isa. Ang ganitong pahilang na tulak na nagpapanatili ng bilis ang dahilan kung bakit umiikot ang mga motor at kung bakit umiikot nang bilog ang mga charged particle sa mga accelerator.