லாரன்ஸ் விசை
ஒரு காந்தப் புலம், நகரும் ஒரு மின்சுமையைத் தள்ளலாம், ஆனால் பக்கவாட்டில் மட்டுமே — அதன் திசைவேகத்திற்கும் புலத்திற்கும் இரண்டிற்கும் செங்குத்தாக. இந்த பக்கவாட்டு தள்ளல், மின்சுமையை ஒருபோதும் வேகப்படுத்தாது அல்லது மெதுவாக்காது; அது பாதையை மட்டுமே வளைக்கும், புலம் நிலையாக இருந்தால் அதை ஒரு வட்டமாக்குகிறது.
சூத்திரம்
F = q · v · B
- F — விசை (N): மின்சுமை மீதான பக்கவாட்டு காந்தத் தள்ளல்
- q — மின்சுமை (C): துகள் சுமக்கும் மின் மின்சுமையின் அளவு
- v — திசைவேகம் (m/s): மின்சுமை எவ்வளவு வேகமாக நகர்கிறது, இங்கே புலத்திற்கு செங்குத்தாக
- B — காந்தப் புலம் (T): மின்சுமை நகரும் காந்தப் புலத்தின் வலிமை
தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு
2 கூலாம் மின்சுமை கொண்ட ஒரு மின்சுமை துகள், 5 டெஸ்லா காந்தப் புலத்திற்கு செங்குத்தாக 3 மீட்டர் வினாடி வேகத்தில் நகர்கிறது. அது எந்த விசையை உணரும்?
- 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
உங்களைச் சோதியுங்கள்
அதே 2 கூலாம் மின்சுமை இப்போது ஒரு வலுவான 10 டெஸ்லா புலம் வழியாக 3 மீட்டர் வினாடி வேகத்தில் நகர்கிறது. அதன் மீதான விசை என்ன?
- 30 N
- 15 N
- சரியான விடை: 60 N
சரி! புலத்தை இரட்டிப்பாக்குவது விசையை இரட்டிப்பாக்குகிறது: 2 C × 3 m/s × 10 T = 60 N.
ஒரு நேர் மின்சுமை, பக்கத்திற்குள் சுட்டிக்காட்டும் ஒரு காந்தப் புலம் வழியாக வலமாக நகர்கிறது. காந்த விசை அதை எந்த வழியில் தள்ளும்?
- சரியான விடை: மேல்நோக்கி
- கீழ்நோக்கி
- முன்னோக்கி, அது ஏற்கனவே நகரும் அதே திசையில்
சரி! வலது-கை விதியைப் பயன்படுத்தி, பக்கத்திற்குள் சுட்டிக்காட்டும் ஒரு புலத்தில் வலமாக நகரும் ஒரு நேர் மின்சுமை, மேல்நோக்கி தள்ளும் ஒரு விசையை உணரும்.
இதை எங்கே காண்கிறீர்கள்
ஒரு பழைய CRT தொலைக்காட்சி, அதன் எலக்ட்ரான் கதிரை காந்தப் புலங்களால் வழிநடத்தியது, ஒரு வினாடிக்கு ஆயிரக்கணக்கான முறை மின்சுமை துகள்களை வளைத்து திரையை வரைந்தது. வடக்கு ஒளிகள் கிரக அளவில் அதே இயற்பியல்: சூரியனிலிருந்து வரும் மின்சுமை துகள்கள், பூமியின் காந்தப் புலக் கோடுகளில் சுழன்று, வளையும்போது மின்னுகின்றன.
பொதுவான தவறுகள்
முக்கிய நுட்பம், காந்த விசை எந்த வேலையும் செய்யாது: F = q · v · B திசைவேகத்திற்கு செங்குத்தாகத் தள்ளுகிறது, எனவே அது ஒரு பாதையை வளைக்கலாம் ஆனால் மின்சுமையை ஒருபோதும் வேகப்படுத்தாது மெதுவாக்காது. திசையைத் தவறாகப் பெறுவது மற்ற தவறு — விசை திசைவேகத்திற்கும் புலத்திற்கும் இரண்டிற்கும் செங்குத்தாக இருக்கும் (வலது கை: திசைவேகத்தின் வழியாக விரல்கள், புலத்தை நோக்கி வளைதல், விசையின் வழியாக கட்டைவிரல்). 3 m/s இல் ஒரு 10 T புலத்தைக் கடக்கும் ஒரு நேர் மின்சுமை, 2 C × 3 m/s × 10 T = 60 N பக்கவாட்டை உணரும்.
இது எவ்வாறு இணைகிறது
மின்னோட்டங்கள் புலங்களை உருவாக்குகின்றன மற்றும் புலங்கள் நகரும் மின்சுமைகளைத் தள்ளுகின்றன — மின்காந்தவியலின் பின்னூட்ட ஜோடியின் இரண்டு பாதிகள், ஒரு பாடம் இடைவெளியில். அடுத்து வரும் ஃபரடே விதி, மூன்றாவதைச் சேர்க்கிறது: ஒரு மாறும் புலம், மின்னோட்டத்தை அதனாலேயே இயக்கும் ஒரு மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த பக்கவாட்டு, வேகத்தைப் பாதுகாக்கும் தள்ளலே, மோட்டார்கள் ஏன் சுழல்கின்றன மற்றும் முடுக்கிகளில் மின்சுமை துகள்கள் ஏன் வட்டங்களில் இயங்குகின்றன என்பதற்கான காரணம்.