Движение электронов в тормозящем электрическом поле

Электрическое поле, линии напряженности которого совпадают по направлению с вектором начальной скорости электрона, называется тормозящим. Направление движе­ния электрона в поле противоположно направлению силы воздействия поля на электрон (рис. 1.15).

Рис. 1.15. Движение электронов в тормозящем электрическом поле

Под действием силы Р электрон будет постепенно терять свою скорость, двигаясь равнозамедленно, в какой-то точке поля остано­вится и начнет двигаться в обратном направлении.

Движение электронов в поперечном электрическом поле

Поперечным электрическим полем называется поле, линии напряженности которого перпендикулярны векто­ру начальной скорости электрона (рис. 1.16).

Рис. 1.16. Движение электронов в поперечном электрическом поле

За счет действия силы Р возникает вертикальная со­ставляющая скорости электронов, которая будет все время увеличиваться. Начальная скорость электрона V₀ остает­ся постоянной, в результате чего траектория движения электронов будет представлять собой параболу.

При вылете электронов за пределы действия поля они будут двигаться по прямой линии.

Движение электронов в магнитном поле

Когда электрон влетает в магнитное поле, на него будет действовать сила Лоренца F,

F_л = BeV₀sinα

где В - вектор магнитной индукции;

е - заряд электрона;

V₀ - начальная скорость движения электрона;

sinα - угол между вектором скорости движения и вектором направления магнитной индукции. Если α равен 90°, то sinα, равен единице. В случае наличия такого угла α = 90° между векторами траекто­рия движения электрона будет представлять собой дугу окружности (рис. 1.17).

Рис. 1.17. Движение электронов в магнитных полях

Если V₀ = 0 электрон не двигается в пространстве, сила Лоренца F_л = 0.

Если угол α не равен 90 °, то вектор скорости движе­ния электрона представляет собой две составляющие - поперечную и продольную относительно направле­ния магнитных силовых линий (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Вектор скорости электрона

Направление силы Лоренца F определяют по пра­вилу буравчика. Под действием поперечной составляющей электрон бу­дет двигаться по окружности, а под действием продольной составляющей будет поступательно перемещаться. В ре­зультате траектория перемещения электрона будет пред­ставлять собой спираль.

Лекция 2 Переменный ток

Переменный ток - это периодические изменения силы тока и напряжения в электрической цепи, происходящие под действием переменной ЭДС от внешнего источника. Форма переменного тока или напряжения может принимать самые раз­личные виды. Наиболее распространенной является синусоидальная форма переменного напряжения или тока,

 или   ,

где u – мгновенное значение напряжения, U_m - амплитуда напряжения, ω – циклическая частота колебаний. Если напряжение меняется с частотой ω, то и сила тока в цепи будет меняться с той же частотой, но колебания силы тока не обязательно должны совпадать по фазе с колебаниями напряжения (φ - фаза колебаний, характеризует положение амплитуды Um в момент начала отсчета движения). Поэтому в общем случае

 ,

где φ_c - разность (сдвиг) фаз между колебаниями силы тока и напряжения.

Частота колебаний напряжения в сети равна 50 Гц. Такую же частоту колебаний имеет и сила переменного тока. Это означает, что на протяжении одной сек. ток 50 раз поменяет свое направление. Частота 50 Гц принята для промышленного тока во многих странах мира. В США частота промышленного тока 60 Гц.