עמוד:282

הכוח המגנטי, שדה מגנטי של תיל, כריכה וסילונית סיכום כאשר חלקיק טעון נע במהירות v בשדה מגנטי שעוצמתו B בניצב לכיוון השדה, פועל עליו כוח שנקרא . 1 כוח לורנץ . גודלו של כוח זה הוא ביחס ישר לגודל המטען, לעוצמת השדה המגנטי, ולגודל מהירות המטען . הביטוי המתמטי של כוח לורנץ הוא : . בהתאם לחוק לורנץ, עוצמת השדה המגנטי B היא : והיא נמדדת ביחידות של טסלה . 2 ) Tesla ( : שדה מגנטי שעוצמתו 1 [ T ] מפעיל כוח של 1 [ N ] על חלקיק שמטענו 1 [ C ] , כאשר החלקיק נע במהירות של בכיוון ניצב לשדה . במקרה הכללי , שבו המטען נע בכיוון כלשהו בשדה המגנטי, כוח לורנץ שווה ל : . . 3 מכאן ניתן להסיק כי : על מטענים שמהירותם מקבילה לקווי השדה לא פועל כוח מגנטי . • על מטענים שמהירותם ניצבת לקווי השדה פועל הכוח המגנטי הגדול ביותר . • על מטען חשמלי הנמצא במנוחה בתוך שדה מגנטי לא פועל כוח מגנטי . • את כיוון הכוח שפועל על חלקיק טעון הנע בשדה מגנטי ניתן למצוא . 4 בעזרת כלל היד הימנית , והוא פועל בניצב למישור שנוצר על ידי וקטור המהירות ווקטור השדה המגנטי . הכוח המגנטי אינו מבצע עבודה כשהוא פועל על חלקיק טעון הנע בשדה . 5 מגנטי, לכן הוא גם אינו משנה את האנרגיה הקינטית שלו . על חלקיק טעון שנכנס במאונך לשדה מגנטי פועל כוח קבוע בגודלו . 6 וניצב לכיוון המהירות , לכן התנועה היא במסלול מעגלי . במקרים שבהם חלקיק טעון נכנס בזווית לשדה מגנטי, ניתן לפרק את מהירותו לשני רכיבים . בכיוון . 7 המקביל לשדה המגנטי מתקבלת תנועה קצובה, ובמישור הניצב לשדה המגנטי מתקבלת תנועה מעגלית . צירוף שתי התנועות הללו יוצר מסלול בורגי בעל פסיעה קבועה . במקרים שבהם חלקיק טעון נכנס בזווית לאזור שבו מתקיימים שדה מגנטי ושדה חשמלי מקבילים , . 8 ניתן לפרק את וקטור המהירות לרכיבים . בכיוון המקביל לשדה המגנטי ולשדה החשמלי מתקבלת תנועה בתאוצה, ובמישור הניצב לשדה המגנטי והחשמלי מתקבלת תנועה מעגלית . צירוף שתי התנועות הללו יוצר מסלול בורגי בעל פסיעה משתנה . v B F v B F F = q v B + 282 פרק 16 כוח על חלקיק טעון בשדה מגנטי

מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר