Eremu Magnetiko Uniforme Batean Eragindako Indarra

Higitzen Ari Den Karga Puntual Baten Gainean

Eremu elektriko batean karga bat kokatuz gero, indar elektriko bat agertzen da partikula kargatu horren gainean. Eremu magnetiko batean, ez da gauza bera gertatzen. Esperimentalki froga daiteke eremu magnetiko baten barruan geldirik dagoen karga bat kokatzen badugu, bere gainean ez dela inongo indarrik azaltzen. Karga higitzen bada, aldiz, kargaren norabidean aldaketa garbi bat azaltzen da; beraz, Newtonen bigarren legean oinarriturik, partikula horren gainean indar batek eragiten duela ondorioztatu behar da.

Indar Magnetikoaren Propietateak

• Abiadura eremuaren paraleloa denean indarra nulua da. Indarra maximoa da abiadura eta eremua perpendikularrak direnean.
• Kargaren balioa (q), abiadura eta eremuaren intentsitatearekiko zuzenki proportzionala da.
• Abiadurarekiko eta eremuaren intentsitatearekiko perpendikularra da. Indarrari Lorentz-en indarra deritzogu eta adierazpen honen bidez adierazten da:

Lorentz-en indarraren ezaugarriak ondokoak dira:

• MODULUA: F = |q|vB sin(θ) (θ angelua v eta B bektoreek osatzen duten angelua)
• NORABIDEA: Partikularen abiadurak eta indukzio magnetikoak osatzen duten planoarekiko perpendikularra da beti.
• NORANZKOA: Torlojuaren erregelaren araberakoa: v-tik B-ra biderik laburrenetik biratzean torlojuaren higiduraren noranzkoa.

Hortaz, q karga positibo bat eremu magnetiko uniforme batean badago eremuarekiko perpendikularra den abiaduraz, Lorentz-en indarrak higidura zirkular uniformea egitera behartuko du. Zirkunferentziaren R erradioa B indukzio magnetikoarekin eta kargaren v abiadurarekin erlaziona dezakegu. Kargari eragiten dion indar zentripetua eremuak eginiko Lorentz-en indarra da.

Adierazpenean ikusten denez, ibilbidearen erradioa partikularen masa eta abiadurarekiko zuzenki proportzionala da, eta bere kargarekiko eta eremu magnetikoarekiko alderantziz proportzionala. Biraketaren noranzkoa kargaren zeinuaren araberakoa izango da.

v eta B bektoreak paraleloak direnean, azeleraziorik ez da egongo eta partikularen higidura zuzen uniformea izango da.

v eta B bektoreek angelu bat sortzen dutenean, ibilbidea ez da laua izango. v abiadura bektorea bi osagaitan banatuko dugu.

Lorentz-en legearen arabera, abiaduraren osagai normalak zirkulua egitera behartuko du, eta osagai tangentzialak eremu magnetikoaren norabidean eta noranzkoan mugiaraziko du.

Espektrometroa

ESPEKTROMETROA: Bainbridge-ren espektrometroan masa ezberdineko ioiak bereizten dituen aparatua da. Masa-espektrometroa tresna ezin egokiagoa da elementu kimiko jakinaren isotopoen existentzia eta Naturan duten ugaritasuna determinatzeko ere.

Ziklotroia

ZIKLOTROIA: Ziklotroiak "dee" izeneko bi ontzi metaliko erdizirkular (D1 eta D2) ditu, B eremu magnetiko uniformearekiko perpendikularki jarrita daudenak. Ziklotroiaren funtzionamenduaren funtsa honetan datza: B eremu magnetiko uniformean v abiaduraz higitzen ari den q kargaren ibilbidea zirkunferentzia bat da.