עמוד:279

השוואה בין הכוח המגנטי לכוח החשמלי בטבלה הבאה מוצגים היבטים שונים שבהם נבדלים הכוח המגנטי והכוח החשמלי זה מזה : כוח חשמליכוח מגנטי כיוונו בכיוון השדה החשמלי . כיוונו ניצב לכיוון שדה המגנטי . פועל על חלקיק טעון בתנועה, פועל על כל חלקיק טעון, גודלו תלוי במהירות החלקיק . אינו תלוי במהירות החלקיק . מבצע עבודה בהעתקת חלקיק טעון . אינו מבצע עבודה בהעתקת חלקיק טעון . קווי שדה פתוחים ) יש להם התחלה וסוף ( . קווי שדה סגורים ) אין להם התחלה או סוף ( . מסלול תנועת חלקיקים טעונים בשדה מגנטי כאמור, כאשר חלקיק הטעון מטען חשמלי נכנס לאזור במרחב שבו שורר שדה מגנטי ) קבוע בזמן ( במהירות שונה מאפס, פועל עליו כוח, ובהתאם לחוקי המכניקה הבסיסיים ) חוקי ניוטון ( - הכוח גורם לשינוי בתנועתו של החלקיק הטעון . ננתח כעת את תנועתו של החלקיק בשלושה מקרים, בהתאם לזווית הכניסה של החלקיקים לתחום השדה המגנטי . חלקיק טעון שנע במקביל לקווי השדה המגנטי במקרה זה לא פועל כוח מגנטי על החלקיק : לכן החלקיק ימשיך לנוע במהירות קבועה לאורך קו ישר . חלקיק טעון שנע בניצב לקווי השדה המגנטי על פי כלל היד הימנית, הכוח במקרה זה יהיה תמיד ניצב לכיוון המהירות . מסלול תנועתו של גוף שהכוח הפועל עליו ניצב למהירותו הוא מעגל . הכוח במקרה זה הוא כוח מרכזי , שאינו מבצע עבודה . הכוח גורם רק לשינוי כיוון המהירות ולא לשינוי גודל המהירות . המהירות נותרת קבועה ולכן גם גודל הכוח קבוע . במצב שבו המהירות מוקנית לחלקיק בהיותו בתוך השדה, הוא ינוע בתנועה מעגלית . אם המהירות מוקנית לחלקיק בהיותו מחוץ לשדה ובכיוון ניצב לקווי השדה, הוא ייכנס לתחומי השדה, ישלים חצי מעגל ויצא מהשדה . ננתח את מאפייני תנועתו של החלקיק : כשהחלקיק נע במעגל, מתקיים החוק השני של ניוטון : , כאשר m היא מסת החלקיק . הכוח הגורם לתאוצה הוא כוח לורנץ : , ומכאן מתקבל רדיוס המעגל : . B F = 0 NS v + NS v v v v + + + + F FF F B v v + B 279 פרק 16 כוח על חלקיק טעון בשדה מגנטי

מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר