மின்காந்தவியல்
B புலத்தில் மின்சுமை
சோதனை-மின்சுமை திசைவேகத்தை நகர்த்துங்கள் — காந்த விசை F = qv×B வாசிப்புகளில் தோன்றும்.
B புலத்தில் மின்சுமை — ஊடாடும் மின்காந்தவியல் உருவகம். சோதனை-மின்சுமை திசைவேகத்தை நகர்த்துங்கள் — காந்த விசை F = qv×B வாசிப்புகளில் தோன்றும். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.
காந்த விசை
சோதனை-மின்சுமை திசைவேகத்தை நகர்த்துங்கள் — காந்த விசை F = qv×B வாசிப்புகளில் தோன்றும்.
சீரான B-இல் திசைவேகம் v உடன் நகரும் ஒரு சோதனை மின்சுமை q, v மற்றும் B இரண்டுக்கும் செங்குத்தான காந்த விசை F_B = q(v×B)-ஐ உணர்கிறது. இந்த முன்னமைப்பு ஒரு சீரான B-பகுதியைப் பயன்படுத்துகிறது (மின்னோட்டக் கம்பி அல்ல), எனவே லாரன்ஸ் விசை மட்டுமே பொருந்தும். மஞ்சள் F_E மற்றும் ஊதா F_B அம்புகள் மின் மற்றும் காந்த பகுதிகளைப் பிரிக்கின்றன; இணைந்த F = F_E + F_B. v திசையில் இயக்கத்தைப் பார்க்க இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்.
- F = qv×B
- F ⊥ v and B
ஆய்வுச் சுருக்கம்
ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்
சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.
இயக்கும் கேள்வி
ஒரு மின்சுமை கொண்ட துகள், ஒரு சீரான காந்தப் புலப் பகுதி வழியாக நகர்கிறது. அதன் மீதான காந்த விசை துகளின் வேகத்தை சார்ந்துள்ளதா, அல்லது புல வலிமையை மட்டுமா?
நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்
- விசை வெறுமனே புல வலிமையை சார்ந்தது, வேகத்தை அல்ல.
- காந்த விசை, இரண்டு அளவுகளில் எதிலும் எளிய விதத்தில் சார்ந்திருக்காது.
- விசை புல வலிமை மற்றும் துகளின் வேகம் இரண்டையும் சார்ந்தது — வேகமான துகள்கள் வலுவான காந்த விசையை உணரும்.
மாறிகளின் பாத்திரங்கள்
நீங்கள் அமைப்பவை:
- திசைவேக x-கூறு v_x (m/s)
- திசைவேக y-கூறு v_y (m/s)
நீங்கள் அளப்பவை:
- விசை அளவு F (µN)
விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது
- qv-cross-b முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். புலப் பகுதி Bz = 0.12 T நிலையானது; சோதனை மின்சுமை q = 3×10⁻¹⁰ C.
- சோதனை மின்சுமையில் விசை-அளவு வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
- ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் சோதனை மின்சுமையின் திசைவேக கூறுகளை அமைத்து விசையின் அளவைப் பதிவு செய்யுங்கள்.
ஆளும் சமன்பாடு
லாரன்ஸ் விசை (காந்த) — F_B = q·v×B
திசைவேகத்துடன் v நகரும் ஒரு மின்சுமை q, காந்தப் புலம் B வழியாக செல்லும்போது F = qv×B என்ற விசையை அனுபவிக்கிறது, இது அதன் திசைவேகத்திற்கும் புலத்திற்கும் இரண்டிற்கும் செங்குத்தாக உள்ளது. v, B-க்கு செங்குத்தாக இருக்கும்போது அதன் அளவு |F| = |q||v||B|.
அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது
- ஒரு முயற்சிக்கு, q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²) பயன்படுத்தி |F| = |q|·|B|·|v| கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
- காந்த விசையின் அளவு, துகளின் மொத்த வேகம் |v|-ஐ சார்ந்தது, அதன் திசைவேகத்தின் திசையை அல்ல — ஆனால் விசையின் திசை அது எந்த வழியில் நகர்கிறது என்பதை சார்ந்திருக்கிறது — ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது
- காந்த விசை எப்போதும் திசைவேகத்திற்கு செங்குத்தாக இருக்கும் (F = qv×B), எனவே அது ஒரு துகளின் திசையை மாற்றலாம் ஆனால் அதன் வேகத்தை ஒருபோதும் மாற்ற முடியாது. ஒரு காந்தப் புலம் மட்டுமே, மின்சுமை கொண்ட துகளை எப்போதும் வேகப்படுத்த முடியாது அல்லது மெதுவாக்க முடியாது, வழிமாற்ற மட்டுமே செய்யும் ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
- ஒரு சீரான காந்தப் புலத்திற்கு செங்குத்தாக நகரும் மின்சுமை கொண்ட துகள், வட்டத்தில் பயணிக்கிறது, ஏனெனில் காந்த விசை எப்போதும் வட்டத்தின் மையத்தை நோக்கி சுட்டிக்காட்டுகிறது. F = qvB பயன்படுத்தி, அதே புலத்தில் வேகமான துகள் ஏன் பெரிய வட்டத்தைத் தடம்பதிகிறது என்று விளக்குங்கள்.
- 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
- B புலத்தில் மின்சுமைக்கு வருக
- சோதனை மின்சுமையைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
- இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
- நகரும் மின்சுமை மீது விசை
- பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
- செய்துவிட்டீர்கள்!
காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.