سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
میدان مغناطیسی یكنواخت باعث حركت ذرّه در مسیر دایروی می‌گردد.نیروی جانب مركز، نیروی برآیندی است كه همواره به سمت مركز دایره بوده و باعث حركت ذرّه در مسیر دایروی می‌شود. اندازه نیروی جانب مركز به سرعت و جرم ذرّه و همچنین شعاع دایره بستگی
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : مجید محسنی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

مسیر دایروی

شار مغناطیسی

  

 برای توصیف كامل تر حركت ذرّه باردار در میدان مغناطیسی یكنواخت و تأكید بر اینكه نیروی مغناطیسی كار انجام نمی‌دهد، حالت خاصی را بررسی می‌كنیم كه در آن سرعت ذرّه عمود بر میدان مغناطیسی است.

    همان طور كه شكل زیر نشان می‌دهد میدان مغناطیسی یكنواخت باعث حركت ذرّه در مسیر دایروی می‌گردد. برای فهم اینكه چرا مسیر دایروی است، دو نقطه را روی پیرامون دایره در نظر بگیرید.

 

مسیر دایروی

    وقتی ذرّه در نقطه 1 قرار دارد، نیروی مغناطیسی F عمود برV و در جهت بالا است. این نیرو باعث می‌شود كه مسیر به سمت بالا خمیده شود. وقتی ذرّه به نقطه 2 می‌رسد هنوز نیروی مغناطیسی مثل همیشه عمود بر سرعت و در جهت مركز مسیر دایروی است.

 

    اگر مایل باشید حركت ذرّه بار دار را در میدان مغناطیسی مشاهده كنید، به مدلسازی زیر توجه کنید.

    در مدل‌سازی زیر میدان مغناطیسی به سمت داخل صفحه است. به حركت ذرّات باردار مثبت و منفی توجّه كنید.

 

برای مشاهده مدلسازی پس از دانلود فایل ایندکس را باز کنید

مسیر دایروی

ذرّه باردار مثبت ساعتگرد حركت می‌كند یا پاد ساعتگرد؟

ذرّه منفی ساعتگرد حركت می‌كند یا پاد ساعتگرد؟

 

    برای به‌دست آوردن شعاع مسیر دایروی، بایستی مفاهیم نیروی جانب مركز و شتاب جانب مركز را به یاد آوریم.

نیروی جانب مركز ، نیروی برآیندی است كه همواره به سمت مركز دایره بوده و باعث حركت ذرّه در مسیر دایروی می‌شود.

اندازه نیروی جانب مركز FC به سرعت و جرم ذرّه و همچنین شعاع دایره بستگی دارد:

مسیر دایروی

    در اینجا، نیروی مغناطیسی تأمین كننده نیروی جانب مركز است. ازآنجاكه نیرو عمود بر سرعت و جابه جایی است بنابراین، برای نگه داشتن بار q+ در مسیر دایروی، نیروی مغناطیسی هیچ كاری را انجام نمی‌دهد. بنا به رابطه نیروی مغناطیسی،  مسیر دایروی خواهیم داشت:

مسیر دایروی

    این نتیجه نشان می‌دهد كه شعاع دایره تقریباً متناسب با عكس میدان مغناطیسی است، هر چه میدان قوی‌تر باشد شعاع مسیر دایروی تنگ‌تر خواهد شد.

مسیر دایروی

 

برای مشاهده فیلم اینجا را کلیک کنید.
مسیر دایروی

    در مقالات بعد، در چند تمرین، حركت ذرّه بار دار را در میدان مغناطیسی مشاهده خواهیم کرد.


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مجید محسنی

تنظیم: نسیم گنجی منش

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین