Оптика 3 семак / Грязнова / ФИЗИКА ДП Сила Лоренца Кшинин Иван

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»

Инженерная школа

неразрушающего контроля и безопасности

12.03.01 «Приборостроение»

Эксперемент Сила ЛОРЕНЦА

по дисциплине:

ФИЗИКА

Исполнитель:	ФИО
студент группы	1Б92		Кшинин Иван Бахтиёрович
Руководитель:	ФИО
преподаватель	Кандидат технических наук		Грязнова Елена Николаевна

Томск – 2020

ЭКСПЕРЕМЕНТ СИЛА ЛОРЕНЦА

Эксперимент с ТВ программы Галилео

ВИДЕО, Клик и все

ССЫЛКА

Теория о силе Лоренца

Сила Лоренца это сила, с которой магнитное поле действует на движущуюся в нем заряженную частицу. 

Модуль силы Лоренца   равен произведению модуля индукции магнитного поля  , в котором находится заряженная частица, модуля   заряда q этой частицы, величины ее скорости   и синуса угла α между направлениями скорости   и вектора индукции магнитного поля 

Сила Лоренца, действующая в магнитном поле на движущиеся в одном направлении положительные и отрицательные заряды, имеет противоположное направление.

Силу Лоренца находят по правилу левой руки:

1. Вытянутую ладонь разворачивают так чтобы вектор заряженных частиц входил в нее

2. Если имеем положительный заряд, то вытянутые пальцы указывают движение частицы

3. Вытянутый большой палец показывает направление силы Лоренца

Если ориентация известна, то определить вектора можно по правилу правой руки

Обоснование эксперимента

При проведении эксперимента использовалась электронная пушка для наглядного представления воздействия силы Лоренца на луч с заряженными частицами.

Такая вот штука, своего названия не носит, но обозвали его прибором для демонстрации силы Лоренца

Рисунок 1 "Прибор для демонстрации силы Лоренца"

Видно, что при прямой подаче напряжения на пушку, луч направлен прямо по своему вектору. Характеризуется это тем, что на луч не воздействует какое-либо внешнее магнитное поле.

При подаче напряжения на магнитную катушку возбуждения, вокруг луча создается равномерное магнитное поле.

Направление воздействия силы Лоренца в магнит поле на луч мы находим по правилу левой руки, большой палец направлен вверх, как и видно и ясно в эксперименте луч направляется под воздействием силы Лоренца вверх в кольцеобразную форму, под n-м углом, при увеличении напряжения в магнитной катушке.

В середине эксперимента “КРЕНДЕЛЯ” можно обосновать тем, что когда скорость частицы имеет составляющую вдоль направления магнитного поля, в этом случае луч заряженных частиц совершает спиралевидно движение, потому что был поднесен другой магнит с другим магнитным полем который оттолкнул луч и послал его под углом его первоначального направления.

То есть в однородном магнитном поле, луч будет закручиваться в круг, а при направлении луча под углом к линии магнитной индукции она двигается спиралеобразно.

В эксперименте показана лишь пара витков луча.

Рисунок 2 Спиральное движение луча

P.S Силу Лоренца также можно исследовать и продемонстрировать на старых лучевых телевизорах и мониторах, так как принцип их работы основан на основе кинескопов и спектрографов