Il-Forza ta’ Lorentz: Ċarqa li Tiċċaqlaq f’Kamp Manjetiku
1 · Ippreddi
Partiċella mgħobbija tiċċaqlaq minn reġjun ta’ kamp manjetiku uniformi. Il-forza manjetika fuqha tiddependi mill-veloċità ta’ partiċella, jew biss mill-qawwa tal-kamp?
- Il-forza tiddependi biss mill-qawwa tal-kamp, mhux mill-veloċità.
- Il-forza manjetika ma tiddependix fuq kwalunkwe kwantità b’mod sempliċi.
- Il-forza tiddependi kemm mill-qawwa tal-kamp kif ukoll mill-veloċità ta’ partiċella — partiċelli aktar mgħaġġla jħossu forza manjetika aktar qawwija.
2 · Tħejjija
- Iftaħ il-preset ta’ qv-cross-b u agħfas Reset. Ir-reġjun ta’ kamp għandu Bz fiss = 0.12 T; iċ-ċarqa ta’ ttestjar hi q = 3×10⁻¹⁰ C.
- Attiva l-qari ta’ magnitudni ta’ forza fuq iċ-ċarqa ta’ ttestjar.
- Issettja l-komponenti ta’ veloċità taċ-ċarqa ta’ ttestjar għal kull prova u irrekordja l-magnitudni ta’ forza.
3 · Ħu d-Dejta
| Komponent x ta’ veloċità v_x (m/s) | Komponent y ta’ veloċità v_y (m/s) | Daqs tal-Forza F (µN) |
|---|---|---|
| 200000.00 | 150000.00 | |
| 100000.00 | 200000.00 | |
| 300000.00 | 0.00 |
Ipinġi l-magnitudni ta’ forza F (ass ġewwa) kontra l-veloċità |v| = √(v_x² + v_y²) (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek.
4 · Analizza
- Għal prova waħda, ikkalkula |F| = |q|·|B|·|v| bl-użu ta’ q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²). Qabbel mat-tabella.
- Ispjega għalfejn il-magnitudni tal-forza manjetika tiddependi mill-veloċità totali |v| ta’ partiċella, mhux mid-direzzjoni tal-veloċità tagħha — anki jekk id-direzzjoni ta’ forza tidddependi minn fejn tiċċaqlaq.
5 · Estendi
- Il-forza manjetika hi dejjem perpendikolari għall-veloċità (F = qv×B), għalhekk tista’ tibdel id-direzzjoni ta’ partiċella imma qatt il-veloċità tagħha. Ispjega għalfejn kamp manjetiku waħdu qatt ma jista’ jiżaġġa jew jonqos partiċella mgħobbija, biss jiggwidaha.
- Partiċella mgħobbija li tiċċaqlaq perpendikolarment għal kamp manjetiku uniformi tivvjaġġa f’ċirku, għax il-forza manjetika dejjem tippunta lejn iċ-ċentru taċ-ċirku. Ispjega, bl-użu ta’ F = qvB, għalfejn partiċella aktar mgħaġġla fl-istess kamp tittraċċa ċirku akbar.
Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment
Il-Forza ta’ Lorentz (Manjetika)
Ċarqa q li tiċċaqlaq b’veloċità v permezz ta’ kamp manjetiku B tħoss forza F = qv×B, perpendikoli kemm għall-veloċità tagħha kif għall-kamp. Il-magnitudni tagħha hi |F| = |q||v||B| meta v tkun perpendikolari għal B.
Elettromanjetiżmu
- Il-Liġi ta’ Coulomb: Il-Kamp Madwar Ċarqa ta’ Punt
- Dipolu Elettriku: Superpożizzjoni ta’ Żewġ Ċrari Opposti
- Il-Kamp ta’ Linja Finita ta’ Ċarqa
- Kondensatur ta’ Pjanċi Paralleli: Ħażna ta’ Ċarqa u Enerġija
- Sfera Mgħobbija Iżolata
- Kondensatur Real Li Jqabbel Komponent ta’ Ċirkwit
- Il-Kamp Manjetiku ta’ Sieg li Jġorr Kurrent
- Il-Kamp Manjetiku Ġewwa Solenojde
- Liġi ta’ Faraday: EMF minn Kamp li Jibdel
- Liġi ta’ Faraday: EMF minn Erja li Tibdel
- Liġi ta’ Faraday: Kemm il-Kamp kif ukoll l-Erja Jinbidlu Flimkien
- Impedanza RLC kontra Frekwenza ta’ Tmexxija: Sib ir-Reżonanza