Elektromagnetizem
Naboj v polju B
Drsaj hitrost preizkusnega naboja — magnetna sila F = qv×B se pojavi v odčitkih.
Naboj v polju B — interaktivna simulacija Elektromagnetizem. Drsaj hitrost preizkusnega naboja — magnetna sila F = qv×B se pojavi v odčitkih. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.
Magnetna sila
Drsaj hitrost preizkusnega naboja — magnetna sila F = qv×B se pojavi v odčitkih.
Preizkusni naboj q, ki se giblje s hitrostjo v v enakomernem B, čuti magnetno silo F_B = q(v×B), pravokotno na v in B. Prednastavitev uporablja enakomerno območje B (ne žice s tokom), zato velja samo Lorentzova sila. Rumena puščica F_E in vijolična F_B ločita električni in magnetni del; skupaj F = F_E + F_B. Pritisni Predvajaj in glej gibanje po v.
- F = qv×B
- F ⊥ v and B
Oris preiskave
Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij
Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.
Vodilno vprašanje
Nabiti delec se premika skozi območje enakomernega magnetnega polja. Ali je magnetna sila nanj odvisna od hitrosti delca ali samo od jakosti polja?
Predvidevanja za pretehtanje
- Sila je odvisna samo od jakosti polja, ne hitrosti.
- Magnetna sila ni odvisna od nobene od teh količin na preprost način.
- Sila je odvisna od jakosti polja in hitrosti delca — hitrejši delci čutijo močnejšo magnetno silo.
Vloge spremenljivk
Kaj nastaviš:
- Komponenta hitrosti x v_x (m/s)
- Komponenta hitrosti y v_y (m/s)
Kaj izmeriš:
- Velikost sile F (µN)
Kako poteka preiskava
- Odpri prednastavitev qv-cross-b in pritisni Ponastavi. Območje polja ima fiksen Bz = 0,12 T; preizkusni naboj je q = 3×10⁻¹⁰ C.
- Omogoči odčitek velikosti sile na preizkusnem naboju.
- Nastavi komponente hitrosti preizkusnega naboja za vsak poskus in zabeleži velikost sile.
Vodilna enačba
Lorentzova sila (magnetna) — F_B = q·v×B
Naboj q, ki se giblje s hitrostjo v skozi magnetno polje B, čuti silo F = qv×B, pravokotno na hitrost in polje. Njena velikost je |F| = |q||v||B|, ko je v pravokotno na B.
Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati
- Za en poskus izračunaj |F| = |q|·|B|·|v| s q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0,12 T, |v| = √(v_x² + v_y²). Primerjaj s tabelo.
- Razloži, zakaj je velikost magnetne sile odvisna od skupne hitrosti delca |v|, ne od smeri njegove hitrosti — čeprav smer sile res je odvisna od tega, kam se premika.
Kje se to pokaže onkraj laboratorija
- Magnetna sila je vedno pravokotna na hitrost (F = qv×B), zato lahko spremeni smer delca, a nikoli njegovo hitrost. Razloži, zakaj magnetno polje samo nikoli ne more pospešiti ali upočasniti nabitga delca, le usmerjati ga.
- Nabiti delec, ki se premika pravokotno na enakomerno magnetno polje, potuje po krožnici, ker magnetna sila vedno kaže proti središču krožnice. Z F = qvB razloži, zakaj hitrejši delec v istem polju začrta večjo krožnico.
- 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
- Dobrodošli pri Qv × B
- Izberi preizkusni naboj
- Pritisni Predvajaj
- Sila na gibajoč naboj
- Odpri ploščo Lastnosti
- Uspelo ti je!
Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.
Odpri interaktivni laboratorij →