f 11 56 lādētas daļiņas magnētiskajā laukā
TRANSCRIPT
Lādētu daļiņu kustība magnētiskajā laukā.
Lorenca spēks. Magnētiskā lauka iedarbība uz
vielām.
P. Puķītis. Fizika 11. klasei: 134-139. lpp.
Lādētu daļiņu kustība magnētiskajā laukā
• Televizoru kineskopos, datoru monitoros un citās ierīcēs lādētu daļiņu (elektronu u.c.) kustību vada ar magnētisko lauku.
https://lv.wikipedia.org/wiki/Kineskops
Lorenca spēks• Spēku, ar kuru magnētiskais lauks darbojas uz kustībā
esošām lādētām daļiņām, sauc par Lorenca spēku.• Lorenca spēka modulis ir atkarīgs no
– magnētiskā lauka indukcijas B– daļiņas lādiņa q– daļiņas kustības ātruma v– leņķa, ko veido magnētiskā lauka indukcijas un daļiņas
kustības ātruma virzieni
F = B q v sinα
Lorenca spēka virziens• Lorenca spēka virzienu nosaka ar
kreiso roku:– plauksta jānovieto tā, lai indukcijas
līnijas B durtos plaukstā (plauksta pret N polu)
– četri pirksti jānovieto • pozitīvi lādētas daļiņas kustības virzienā
vai• pretēji negatīvi lādētas daļiņas kustības
virzienam– īkšķis rāda Lorenca spēka virzienu. https://www.fizmix.lv/lat/fizt
emas/elektromagnetisms/magnetiskais_speks/
Lorenca spēka trajektorija• Lorenca spēks ir vērsts perpendikulāri ātruma
virzienam• Ielidojot homogēnā magnētiskā laukā
perpendikulāri tā indukcijas līnijām, elektrona kustības trajektorija ir riņķa līnija
http://regentsprep.org/regents/physics/phys03/cdeflecte/ https://en.wikipedia.org/wiki/Lorentz_force
Lorenca spēka darbības pielietojums• Masspektrogrāfs – eksperimentāla iekārta, ar
kuru nosaka lādētu daļiņu masu.• Ciklotrons – lādētu daļiņu paātrinātājs.
http://www.schoolphysics.co.uk/age16-19/Atomic%20physics/Atomic%20structure%20and%20ions/text/Mass_spectrometer/index.html
http://drsa.ca/blog/index.php/inreach-2/cyclotron-project/
Masspektrogrāfs
• Nosaka lādēto daļiņu masu, piemēram, dažādu atomu kodolu masas.
• Izotopu (atoma kodoli ar vienādu protonu skaitu un dažādu neitronu skaitu, piemēram, un ) masas noteikšana
http://www.ulbrokas-vsk.lv/diski/Physicon2/Open%20Physics%202.6%20part%202%20Lat/content/chapter1/lab6.html U235
92 U23892
Daļiņu paātrinātājs - ciklotrons
• Ciklotronā ir duanti – divi ar spraugu atdalīti tukši puscilindri
• Iekšienē pastāv homogēns magnētiskais lauks, kas izraisa daļiņu kustību pa riņķa līnijām
• Elektriskais lauks paātrina daļiņas• Kad daļiņa ir ieguvusi vajadzīgo
ātrumu un enerģiju, tā izlido no paātrinātāja
http://www.dictionary.com/browse/cyclotron
Daļiņu paātrinātājs - ciklotrons
• Ciklotronā paātrinātas daļiņas izmanto – kodolreakciju izraisīšanai, – vielu apstarošanai – medicīnā izmantojamo
radioaktīvo preparātu iegūšanai
http://www.dictionary.com/browse/cyclotron
Uzdevums (MG 136. lpp.)Ciklotrona magnētiskā lauka indukcija ir 0,4 T, duantā no spraugas ar ātrumu 9,0·106 m/s ielido elektrons.Noteikt: Lorenca spēku, kas iedarbojas uz elektronu, elektrona kustības paātrinājumu, elektrona trajektorijas – pusriņķa rādiusu, elektrona kinētisko enerģiju.
Dots:B = 0,4 T
q=1,6·10-19 C
FL = ?
v=9,0·106 m/s
α = 90o
a = ?R = ?Wk = ?
FL=0,4·1,6·10-19·9,0·106·1==5,8·10-13N
a=5,8·10-13/9,1·10-31
m=9,1·10-31kg
=6,4·1017 m/s2
R = v2/a =(9,0·106)2/ 6,4·1017=
=1,3·10-4 m = 0,13 mm
Wk=9,1·10-31· (9,0·106)2 / 2 =
=3,7·10-17J
Puķītis. Fizika 11. klasei Praktiskie darbi. 79. lpp.
Dots:
B = 0,2 T
FL = ?
v=2,0·106 m/s
α = 90o
a = ?
R = ?
FL=0,2·1,6·10-19·2,0·106·1==0,64·10-13N
a=0,64·10-13/1,67·10-27=m=1,67·10-27kg
=0,38·1014 m/s2
R = v2/a
=10,5·10-2 me = 1,6 .10-19 C
=(2·106)2/0,38·1014=
= 0,11 m
Puķītis. Fizika 11. klasei Praktiskie darbi. 79. lpp.
m=9,1·10-31kge = 1,6 .10-19 C
Magnētiskā lauka iedarbība uz vielām
• Uz dažādām vielām magnētiskais lauks iedarbojas ar dažādu spēku
• Lai raksturotu vielas ietekmi uz magnētisko lauku, lieto relatīvo magnētisko caurlaidību μ [mī]
B = μBoB – magnētiskā lauka indukcija
μ – vielas relatīvā magnētiskā caurlaidībaBo – solenoīda magnētiskā lauka indukcija
Vielu ietekme uz magnētisko lauku
• diamagnētiskas vielas (diamagnētiķi) – pavājina magnētisko lauku, μ < 1; inertās gāzes (He, Ne), metāli (Zn, Au, Cu), nemetāli (H2, N2, Si)
• paramagnētiskas vielas (paramagnētiķi) – pastiprina magnētisko lauku, μ > 1; metāli (Al, Pt, Na, K), nemetāli (B, C) gāzes (O2)
• feromagnētiskas vielas (feromagnētiķi) – daudzkārt pastiprina magnētisko lauku, μ >> 1 (Fe, Ni, Co)
Vielu ietekme uz magnētisko lauku
• diamagnētiskas vielas – magnēts atgrūž• paramagnētiskas vielas – magnēts pievelk• feromagnētiskas vielas – magnētisms saglabājas
http://coolsciencegifs.tumblr.com/post/75004369629/diamagnetic-levitation-between-diamagnetic
http://imgur.com/vyVaIFr http://giphy.com/gifs/fluid-magnet-neodynium-PAnWFgFh1fL2g
Kirī temperatūra• Virs Kirī temperatūras sakarsēts feromagnēts
kļūst par paramagnētu– dzelzs 770 oC– niķelis 360 oC– kobalts 1150 oC
http://physicslearning2.colorado.edu/pira/index.php?option=com_wrapper&view=wrapper&Itemid=156
Magnētisko materiālu izmantošana
http://www.wisegeek.org/what-are-ring-magnets.htm
http://organizedhome.com/freezer-cooking/track-freezer-inventory-magnets
http://www.karbosguide.com/books/pcarchitecture/chapter44.htm
http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/ict/hardware/0inputandoutputdevicesrev2.shtml
http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/triple_aqa/keeping_things_moving/the_motor_effect/revision/2/
http://yd.sina.cn/article/detail-icesifvx1680232.d.html?vt=1
http://giphy.com/gifs/train-record-maglev-GYHafC2Y7BRRe
Puķītis. Fizika 11. klasei Praktiskie darbi. 79. lpp.
Papildus informācijas avoti:• https://www.fizmix.lv/lat/fiztemas/elektromagnetisms/magnetiskais_speks/ • http://www.dzm.lu.lv/fiz/IT/F_11/default.aspx@tabid=3&id=610.html • http://www.ulbrokas-vsk.lv/diski/Physicon2/Open%20Physics%202.6%20part
%202%20Lat/content/chapter1/lab6.html • https://prezi.com/kseorsvn-ozu/paramagnetikidiamagnetiki-un-feromagnetiki/ • https://estudijas.rtu.lv/mod/resource/view.php?id=87878
• Применение сил Ампера и Лоренца в науке и технике. Амперметр, телеграф, электромагниты, масс-анализаторы http://interneturok.ru/ru/school/physics/11-klass/bmagnitnoe-poleb/primenenie-sil-ampera-i-lorentsa-v-nauke-i-tehnike-ampermetr-telegraf-elektromagnity-mass-analizatory?seconds=0&chapter_id=121
Videostunda krievu valodā:
JAUTĀJUMI?