Elektromanyetizma
B alanındaki yük
Test yükü hızını kaydırın — manyetik kuvvet F = qv×B okumalarda görünür.
B alanındaki yük — etkileşimli Elektromanyetizma simülasyonu. Test yükü hızını kaydırın — manyetik kuvvet F = qv×B okumalarda görünür. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Manyetik kuvvet
Test yükünün hızını kaydırın — manyetik kuvvet F = qv×B okumalarda görünür.
Düzgün B içinde v hızıyla hareket eden q deney yükü, hem v’ye hem B’ye dik manyetik kuvvet F_B = q(v×B) hisseder. Ön ayar düzgün bir B bölgesi kullanır (akım teli değil), dolayısıyla yalnızca Lorentz kuvveti geçerlidir. Sarı F_E ve mor F_B okları elektrikli ve manyetik parçaları ayırır; bileşke F = F_E + F_B’dir. Oynat’a basın ve v boyunca hareketi görün.
- F = qv×B
- F ⊥ v ve B
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Yol gösterici soru
Yüklü bir parçacık düzgün bir manyetik alan bölgesinde hareket eder. Üzerindeki manyetik kuvvet parçacığın hızına mı yoksa sadece alan gücüne mi bağlıdır?
Tartılacak tahminler
- Kuvvet hıza değil, yalnızca alan gücüne bağlıdır.
- Manyetik kuvvet basit bir şekilde her iki niceliğe de bağlı değildir.
- Kuvvet hem alan kuvvetine hem de parçacığın hızına bağlıdır; daha hızlı parçacıklar daha güçlü bir manyetik kuvvet hisseder.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Hız x bileşeni v_x (m/s)
- Hız y bileşeni v_y (m/s)
Ölçtüğünüz şey:
- Kuvvet büyüklüğü F (µN)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- ...test yükü q = 3×10⁻¹⁰ C'dir.
- Test şarjında kuvvet büyüklüğü okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için test yükünün hız bileşenlerini ayarlayın ve kuvvet büyüklüğünü kaydedin.
Yöneten denklem
Lorentz Kuvveti (Manyetik) — F_B = q·v×B
v, B'ye dik olduğunda büyüklüğü |F| = |q||v||B| olur.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0,12 T, |v| = √(v_x² + v_y²) kullanarak |F| = |q|·|B|·|v| değerini hesaplayın.
- Manyetik kuvvetin büyüklüğünün neden parçacığın hızının yönüne değil de |v| toplam hızına bağlı olduğunu açıklayın; her ne kadar kuvvetin yönü parçacığın hangi yönde hareket ettiğine bağlı olsa da.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Manyetik kuvvet her zaman hıza diktir (F = qv×B), yani bir parçacığın yönünü değiştirebilir ama hızını asla değiştirmez. Manyetik alanın neden tek başına yüklü bir parçacığı asla hızlandıramayacağını veya yavaşlatamayacağını, yalnızca onu yönlendirebileceğini açıklayın.
- Düzgün bir manyetik alana dik olarak hareket eden yüklü bir parçacık bir daire içinde hareket eder, çünkü manyetik kuvvet her zaman dairenin merkezine doğru yönelir. F = qvB'yi kullanarak aynı alanda daha hızlı bir parçacığın neden daha büyük bir daire çizdiğini açıklayın.
- 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
- Hoş geldiniz: Qv Çarpı B
- Seçin: test yük
- Oynat'a basın
- Hareketli bir yük üzerinde kuvvet
- Özellikler panelini açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.