44 Запитання

Сила Лоренца

Сила Лоренца - сила, з якою електромагнітне поле згідно з класичною (неквантовой) електродинаміки діє на точкову заряджену частку.

Названа на честь голландського фізика Хендріка Лоренца, який вивів вираз для цієї сили в 1892 році. За три роки до Лоренца правильне вираз було знайдено О. Хевісайдом [2].

Рух зарядженої частинки в магнітному полі

Вид траєкторії частинки залежить від початкових умов. Якщо спочатку заряджена частка спочивала або її початкова швидкість сонаправлени з прискоренням, то частка буде здійснювати равноускоренное прямолінійний рух уздовж поля і її швидкість буде рости. Якщо, то частка буде гальмуватися в цьому полі.

Якщо кут між початковою швидкістю і прискоренням гострий 0 <α <90 ° (або тупий), то заряджена частинка буде рухатися по параболі.

У всіх випадках при русі зарядженої частинки буде змінюватися модуль швидкості, а отже, і кінетична енергія частинки.

1. Заряджена частинка влітає в магнітне поле зі швидкістю, спрямованої уздовж поля або протилежно напрямку магнітної індукції поля.

У цих випадках сила Лоренца і частка буде продовжувати рухатися рівномірно прямолінійно.

2. Заряджена частинка рухається перпендикулярно лініям магнітної індукції

тоді сила Лоренца, отже, і сообщаемое прискорення будуть постійні по модулю і перпендикулярні до швидкості частинки.

В результаті частка буде рухатися по колу, радіус якої можна знайти на підставі другого закону Ньютона:

Північне сяйво

Поля́рнеся́йво (лат. Auroraborealis) — оптичне явище у верхніх шарах атмосфери, світіння окремих ділянок нічного неба, що швидко змінюється.

Сяйво спостерігається на відстані 20—25° північної і південної широт (північне полярне сяйво і південне полярне сяйво) від магнітного полюса Землі одночасно на всіх довготах, але з різною інтенсивністю. Відбувається в результаті світіння розріджених шарів атмосфери на висотах 60-1000 км під дією сонячного вітру (потоків протонів і електронів). Заряджені частинки проникають в атмосферу з космосу і під дією магнітного поля Землі спрямовуються до північного або південного магнітного полюса, де вони входять у верхні шари атмосфери, бомбардують розріджені гази атмосфери і змушують їх випромінювати видиме світло.

За формами полярне сяйво розрізняють: дифузне сяйво з дугами від однієї точки горизонту до іншої, а також промені, стрічки, корони, плями. Тривалість полярного сяйва від декількох хвилин до декількох діб.

45 Запитання

Явище електро-магнітної індукції

Електромагні́тнаінду́кція — явище створення в просторі вихрового електричного поля змінним магнітним потоком. Одним із наслідків електромагнітної індукції є зв'язок між змінними електричним та магнітними полями в електромагнітній хвилі, інший наслідок, практично важливий для генерації електричного струму, — виникнення електрорушійної сили в провідному контурі, магнітний потік через який змінюється.

Явище електромагнітної індукції відкрив у 1831 році Майкл Фарадей. До того було відомо, що електричний струм у провіднику створює магнітне поле. Однак оберненого явища не спостерігалося. Постійне магнітне поле не створює електричного струму. Фарадей встановив, що струм виникає при зміні магнітного поля. Якщо підносити й віддаляти до рамки з провідного матеріалу постійний магніт, то стрілка підключеного до рамки вольтметра відхилятиметься, детектуючи електричний струм. Ще краще це явище проявляється, якщо вставляти (виймати) магнітне осердя в котушку з намотаним провідником.