Движение заряженных частиц в магнитном поле. Сила Лоренца

1.

Движение заряженных частиц
в магнитном поле
Сила Лоренца

2.

Сила Лоренца
Правило левой руки
Теоретические основы
Направление силы
Лоренца
Магнитная ловушка
Автор теории
(Лоренц)
МГД - генератор
Условие максимума
для силы Лоренца
Если кисть левой руки расположить так, что четыре вытянутых пальца
указывают направление скорости положительного заряда, а вектор магнитной
индукции входит в ладонь, то отогнутый на 90 градусов большой палец
покажет направление силы действующей на данный заряд.

3.

Сила Лоренца
Правило левой руки
Теоретические основы
Направление силы
Лоренца
Магнитная ловушка
Автор теории
(Лоренц)
МГД - генератор
Условие максимума
для силы Лоренца
Движение заряженной частицы в магнитном поле под углом к вектору
магнитной индукции
В однородном магнитном поле заряженная
частица движется по спирали.
Радиус спирали R зависит от модуля
поперечной составляющей υ┴
Шаг спирали p зависит от модуля
продольной составляющей υ||

4.

Сила Лоренца
Правило левой руки
Теоретические основы
Направление силы
Лоренца
Магнитная ловушка
Автор теории
(Лоренц)
МГД - генератор
Условие максимума
для силы Лоренца
Лоренц Хендрик Антон (1853-1928) – голландский физик, основатель
электронной теории строения вещества.

5.

Сила Лоренца
Правило левой руки
Теоретические основы
Направление силы
Лоренца
Магнитная ловушка
Автор теории
(Лоренц)
МГД - генератор
Условие максимума
для силы Лоренца
Сила Лоренца максимальная, если вектор В
вектору
α = 90˚
sin α = 1
Частица движется по окружности

6.

Сила Лоренца
Теоретические основы
Определение
радиуса кривизны
Магнитная ловушка
Вывод формулы
силы Лоренца
МГД - генератор
Траектории частиц
в магнитном поле
m 2
q B
r
FА
FА I lB sin
FЛ
N
m
r
qB
.................
. . . . . . . .. . . . . . . . .
.......
.......
.................

7.

Сила Лоренца
Теоретические основы
Определение
радиуса кривизны
Магнитная ловушка
Вывод формулы
силы Лоренца
I qn S
МГД - генератор
Траектории частиц
в магнитном поле
FА I lB sin
F q n S lB sin q NB sin
F
FЛ
q B sin
N
N nS l

8.

Сила Лоренца
Теоретические основы
Определение
радиуса кривизны
Магнитная ловушка
Вывод формулы
силы Лоренца
МГД - генератор
Траектории частиц
в магнитном поле
Движения зарядов противоположного знака в магнитном поле всегда
происходят в противоположных направлениях

9.

Сила Лоренца
Теоретические основы
Циклический
ускоритель
Магнитная ловушка
Проявление силы
Лоренца
МГД - генератор
Применение силы
Лоренца
Магнитная ловушка «бутылка»

10.

Сила Лоренца
Теоретические основы
Циклический
ускоритель
Магнитная ловушка
Проявление силы
Лоренца
МГД - генератор
Применение силы
Лоренца
Радиационные пояса Земли.
Быстрые заряженные частицы от Солнца попадают
в магнитные ловушки радиационных поясов.
Частицы могут покидать пояса в полярных
областях и вторгаться в верхние слои
атмосферы, вызывая полярные сияния.
Северное сияние- проявление действия силы Лоренца

11.

Устройства ввода
Теоретические основы
Циклический
ускоритель
Масс- спектрограф
Магнитная ловушка
Проявление силы
Лоренца
МГД - генератор
Применение силы
Лоренца
Ускорители элементарных частиц
(циклотрон, бетатрон, синхрофазотрон)
Траектория
движения электрона
в циклотроне
Отклонение катодных лучей
в магнитном поле

12.

Сила Лоренца
Теоретические основы
Магнитная ловушка
МГД - генератор
МГД - генератор
Работа МГД генератора основана на эффекте Холла.
Эффект Холла.
Возникновение в проводнике или полупроводнике с током,
находящемся в магнитном поле, поперечной разности
потенциалов.
Причиной является отклонение электронов, движущихся в
магнитном поле под действием силы Лоренца.