విద్యుదయస్కాంతత్వం
B క్షేత్రంలో ఆవేశం
పరీక్షా ఆవేశ వేగాన్ని స్లైడ్ చేయండి — అయస్కాంత బలం F = qv×B రీడింగ్లలో కనిపిస్తుంది.
B క్షేత్రంలో ఆవేశం — ఇంటరాక్టివ్ విద్యుదయస్కాంతత్వం సిమ్యులేషన్. పరీక్షా ఆవేశ వేగాన్ని స్లైడ్ చేయండి — అయస్కాంత బలం F = qv×B రీడింగ్లలో కనిపిస్తుంది. ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.
అయస్కాంత బలం
పరీక్షా ఆవేశ వేగాన్ని స్లైడ్ చేయండి — అయస్కాంత బలం F = qv×B రీడింగ్లలో కనిపిస్తుంది.
ఏకరీతి B లో వేగం v తో కదులుతున్న పరీక్షా ఆవేశం q, F_B = q(v×B) అయస్కాంత బలాన్ని ఎదుర్కొంటుంది — v, B రెండింటికీ లంబంగా. ఈ ప్రీసెట్ ఏకరీతి B-ప్రాంతాన్ని వాడటంతో (ప్రవాహ వైర్ కాదు) కేవలం లోరెంజ్ బలం మాత్రమే వర్తిస్తుంది. పసుపు F_E, నారింజ F_B బాణాలు విద్యుత్, అయస్కాంత భాగాలను వేరు చేస్తాయి; కలిసి F = F_E + F_B. v వెంబడి చలనం చూడడానికి ప్లే నొక్కండి.
- F = qv×B
- F ⊥ v and B
దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ
ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి
ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.
ముఖ్య ప్రశ్న
ఆవేశిత కణం ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్ర ప్రాంతం గుండా కదులుతుంది. దానిపై అయస్కాంత బలం కణపు వేగంపై ఆధారపడుతుందా, లేక క్షేత్ర బలంపైనా?
పరిగణించాల్సిన ఊహలు
- బలం వేగంపై కాదు, క్షేత్ర బలంపై మాత్రమే ఆధారపడుతుంది.
- అయస్కాంత బలం ఈ రెండు రాశులపై కూడా సరళమైన విధంగా ఆధారపడదు.
- బలం క్షేత్ర బలం, కణపు వేగం రెండింటిపైనే ఆధారపడుతుంది — వేగవంతమైన కణాలు బలమైన అయస్కాంత బలాన్ని గ్రహిస్తాయి.
చరరాశి పాత్రలు
మీరు సెట్ చేసేవి:
- వేగం x-భాగం v_x (m/s)
- వేగం y-భాగం v_y (m/s)
మీరు కొలిచేవి:
- బల పరిమాణం F (µN)
పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది
- qv-cross-b ప్రీసెట్ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. క్షేత్ర ప్రాంతంలో స్థిరమైన Bz = 0.12 T ఉంది; పరీక్షా ఆవేశం q = 3×10⁻¹⁰ C.
- పరీక్షా ఆవేశంపై బల-పరిమాణ రీడింగ్ను చేతనం చేయండి.
- ప్రతి ప్రయత్నానికి పరీక్షా ఆవేశపు వేగ భాగాలను సెట్ చేసి, బల పరిమాణాన్ని నమోదు చేయండి.
పాలక సమీకరణం
లోరెంజ్ బలం (అయస్కాంత) — F_B = q·v×B
B అయస్కాంత క్షేత్రం గుండా v వేగంతో కదులుతున్న q ఆవేశం F = qv×B బలాన్ని గ్రహిస్తుంది, ఇది దాని వేగానికీ, క్షేత్రానికీ లంబంగా ఉంటుంది. v అయస్కాంత క్షేత్రానికి లంబంగా ఉన్నప్పుడు దాని పరిమాణం |F| = |q||v||B|.
ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది
- ఒక ప్రయత్నానికి, q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²) ఉపయోగించి |F| = |q|·|B|·|v| లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
- బలం దిశ కణం కదులుతున్న దిశపై ఆధారపడినప్పటికీ, అయస్కాంత బల పరిమాణం కణపు మొత్తం వేగం |v| పైనే ఎందుకు ఆధారపడుతుందో, దాని వేగ దిశపై కాదో వివరించండి.
ల్యాబ్కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది
- అయస్కాంత బలం ఎప్పుడూ వేగానికి లంబంగా ఉంటుంది (F = qv×B), కాబట్టి అది కణపు దిశను మార్చగలదు గానీ వేగాన్ని ఎప్పుడూ మార్చలేదు. అయస్కాంత క్షేత్రం ఒంటరిగా ఆవేశిత కణాన్ని వేగవంతం చేయలేదు లేదా నెమ్మదించలేదు, దాని దిశను మాత్రమే మళ్లించగలదో వివరించండి.
- ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రానికి లంబంగా కదులుతున్న ఆవేశిత కణం వృత్తంలో ప్రయాణిస్తుంది, ఎందుకంటే అయస్కాంత బలం ఎప్పుడూ వృత్త కేంద్రం వైపే త్రిప్పుతుంది. F = qvB ఉపయోగించి, అదే క్షేత్రంలో వేగవంతమైన కణం పెద్ద వృత్తాన్ని ఎందుకు గీస్తుందో వివరించండి.
- 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
- Qv Cross B కు స్వాగతం
- పరీక్షా ఆవేశం ఎంచుకోండి
- ప్లే నొక్కండి
- కదులుతున్న ఆవేశంపై బలం
- లక్షణాల ప్యానెల్ తెరవండి
- మీరు సాధించారు!
దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.