Физика (Магнетизм)_ЛЕКЦИИ И ВОПРОСЫ / OF5_3_Сила Лоренца_mini(1)

Сила Лоренца

(Lorentz force)

При движении заряда (заряженной частицы) в магнитном поле вектор его (её) ускорения направлен по радиусу кривизны траектории, т. е. вектор a фактически является вектором нормального ускорения:

( ) q B sin u, B

Движение положительного заряда под действием силы Лоренца

,

Сила Лоренца

(Lorentz force)

Радиус кривизны траектории заряда, двигающегося в постоянном магнитном поле, прямо пропорционален его массе m, скорости u и обратно пропорционален величине заряда q, величине магнитного поля B и синусу угла влёта заряда в магнитное поле.

Наибольший радиус кривизны (r = ∞) траектории имеет заряд, движущийся вдоль силовых линий магнитного поля (sin(u,B) = 0). Наименьшее значение r имеет заряд, движущийся перпендикулярно силовым линиям магнитного поля

(sin(u,B) = 1).

Пучок электронов, движущихся по круговой траектории под воздействием магнитного поля. Свечение вызвано возбуждением атомов остаточного газа в баллоне

Магнитная ловушка

(Magnetic trap)

Магнитная ловушка – магнитное поле,

имеющее такую конфигурацию, при которой оно способно длительное время

,удерживать заряженные частицы внутри определённой области пространства.

Примером естественной магнитной ловушки является магнитное поле Земли, проявлениями такой магнитной ловушки являются полярные (северные) сияния.

Принцип действия магнитной ловушки заряженных частиц

,

Термоядерная система ТОКАМАК

Схематический вид установки ТОКАМАК: 1 – индуктор, первичная обмотка трансформатора; 2 – катушки тороидального магнитного поля; 3 – вакуумная камера; 4 – катушки магнитного поля, 5 – медный кожух; 6 – железный сердечник

ТОКАМАК ТМ-3 (1970 г.)

ТОКАМАК Т-4 (1971 г.)