O'rnatilgan oqim bilan o'tkazgich

Ushbu bo'limdagi barcha muammolar chap qo'l qoidasini qo'llash orqali hal qilinadi:

Chap qo'l kuch chiziqlari shunday joylashtirilgan magnit maydon palma ichiga kirdi, to'rtta barmoq oqim bo'ylab yo'naltirildi; keyin 90 ° chetga qo'yilgan bosh barmog'i o'tkazgichga ta'sir qiluvchi kuch yo'nalishi bo'ylab joylashgan bo'ladi.

302(e). 58-rasmda ko'rsatilgan o'rnatishni yig'ing. O'tkazgichga oqim bilan ta'sir qiluvchi kuchning yo'nalishini aniqlang. Yechimning to'g'riligini tajriba orqali tekshiring.

Javob. Supero'tkazuvchi o'ng tomonga og'adi.

303. 59-rasmda ko'rsatilgan magnit maydon chiziqlarining yo'nalishini ko'rsating.

Javob. Quvvat chiziqlari pastdan yuqoriga yo'naltiriladi.

304. Ramkaga ta'sir etuvchi kuchlar yo'nalishi to'g'ri ko'rsatilganmi (60-rasm)?

Yechim. Chap qo'l qoidasi ramkaning har ikki tomoniga ta'sir qiluvchi kuchlarning yo'nalishini belgilaydi. Olingan kuchlar juftligi 60-rasmda ko'rsatilganiga mos keladi.

305. Ramkaning aylanish yo'nalishini o'zgartirish uchun nima qilish kerak (60-rasm)? Ramka doimiy ravishda aylanishi uchun sozlashni qanday yaxshilash kerak?

Javob. Kadrning aylanish yo'nalishi ramkadagi oqim yo'nalishini yoki magnit maydon chiziqlarining yo'nalishini o'zgartirish orqali o'zgartirilishi mumkin (magnit qutblarni almashtiring).

Ramkaning uzluksiz aylanishiga kollektor deb ataladigan maxsus qurilma yordamida erishiladi. Bunday holda, yarim halqalar ramkaning uchlariga biriktiriladi (61-rasm), unga oqim surma kontaktlari orqali beriladi. Ramka aylansa-da, lekin magnitning shimoliy va janubiy qutblarida doimo ulardagi oqimning bir xil yo'nalishi bo'lgan ramka o'tkazgichlari bo'ladi.

7-sinf fizika kursi yakunida elektromagnit induksiya hodisasini o‘rganadilar. Induksion oqimning yo'nalishi talabalar tomonidan aniqlanmasligi kerak, chunki o'ng qo'l qoidasi qo'shimcha o'qish paragrafida ko'rsatilgan.

Agar kerak bo'lsa, o'qituvchi induktiv oqimning yo'nalishini aniqlash uchun bir nechta vazifalarni ko'rib chiqishi mumkin, ammo vazifalar juda oddiy, bu erda o'ng qo'l qoidasini qo'llash qiyin emas.

Bunday sodda va ayni paytda ixtiyoriy topshiriqlarga quyidagi topshiriq misol bo`la oladi.

306. 62-rasmda magnitning qutblari ko'rsatilgan. Magnit qutblari o'rtasida yuqoridan pastgacha perpendikulyar harakatlanadigan yopiq o'tkazgichda induksion oqim qanday yo'naltiriladi? kuch chiziqlari magnit maydon?

Yechim. Biz o'ng qo'lni magnit maydonning kuch chiziqlari uning kaftiga kirishi uchun joylashtiramiz. 90 ° chetga qo'yilgan bosh barmog'i o'tkazgichning harakati bo'ylab (pastga) yo'naltiriladi. Qo'lning to'rt barmog'i induksiya yo'nalishini ko'rsatadi

joriy. 62-rasmda bu oqim ko'rsatilgan

Shuningdek, kirish rejasida radioaktiv parchalanish hodisasi ko'rib chiqiladi.

Bu erda kuchli talabalar uchun quyida keltirilgan vazifalarni taklif qilish mumkin.

Agar radioaktiv parchalanish haqidagi savolni berishda radioaktiv moddaning yemirilish jarayonini tavsiflovchi diagramma tuzilsa (63-rasm), unda talabalar yarim yemirilish davri tushunchasi bilan ishlay oladilar. Shtrixli grafikda moddaning boshlang'ich miqdori va bir, ikki, uch va hokazo yarim umrga teng vaqtdan keyin moddaning qolgan miqdori ko'rsatilgan.

307. Radiyning yarim yemirilish davri 1590 yil. Qaysi vaqtdan keyin mavjud bo'lgan radiy miqdori 4 marta kamayadi?

Yechim. Diagrammadan (63-rasm) foydalanib, moddaning miqdori 2 yarimparchalanish davridan keyin 4 martaga kamayishini aniqlaymiz. Radiy uchun - 1590 yilda.

Shuni ta'kidlash kerakki, barcha moddalarning parchalanishi uchun vaqt cheksiz uzoqdir.

Moddaning parchalanish vaqti va parchalanishdan keyin qolgan qismi ma'lum bo'lganda va yarim yemirilish davrini aniqlash kerak bo'lganda, teskari masalani taklif qilish ham mumkin.

Darslikda a- va -nurlarining og'ish hollari ko'rib chiqiladi elektr maydoni.

Bu holatni topshiriqlar shaklida tahlil qilish mumkin.

308. Elektr maydonida a- va-nurlari qanday burilish qiladi (64-rasm, a)?

Eritma, -nurlar musbat, -nurlar esa manfiy zaryadlangan zarralar oqimini ifodalaydi. Zaryadlangan zarrachalarga ta'sir qiladi

Guruch. 63. (qarang. skanerlash)

zaryadlangan plitalar orasida paydo bo'lgan elektr maydoni, -zarralar chapga, -zarralar - o'ngga og'adi, elektr maydonidagi y-nurlari og'ishmaydi. Natijada, ampuladan chiqib ketayotgan nur uch nurlar dastasiga (64b-rasm) -zarralar uchun va qarama-qarshi yo'nalishda -zarrachalarga bo'linadi). Ko'tarilgan bosh barmog'i zarrachalarning qayerga burilishini ko'rsatadi.

Magnit maydonga joylashtirilgan oqim o'tkazgich mexanik kuchni boshdan kechiradi F"o'tkazgichni to'g'ri burchak ostida magnit kuch chiziqlariga o'tkazishga moyil bo'lgan maydon tomonidan.

Magnit maydonda tok o'tkazuvchi o'tkazgichga ta'sir qiluvchi kuch Amper kuchi deb ataladi.

Kuchning ta'siri asosiy magnit maydonning oqim o'tkazuvchi o'tkazgichning magnit maydoni bilan o'zaro ta'siri natijasida yuzaga keladi. Bu kuch magnit induksiyaga bog'liq " B", o'tkazgichdagi oqim " I"va dirijyorning o'sha qismining uzunligi ℓ , bu magnit maydonda:

F=B I ℓ, H

Kuch "F" Supero'tkazuvchilar magnit kuch chiziqlariga perpendikulyar bo'lganda eng katta bo'ladi. Agar o'tkazgich kuch chiziqlari bo'ylab joylashgan bo'lsa, unda maydon unga mexanik ta'sir ko'rsatmaydi.

Kuchning yo'nalishi chap qo'lning qoidasi bilan belgilanadi: agar siz chap qo'lingizni kuch chiziqlari kaftga kiradigan qilib qo'ysangiz, to'rtta barmoq o'tkazgichdagi oqim yo'nalishini ko'rsatadi, keyin egilgan bosh barmog'i o'tkazgichga ta'sir qiladigan kuchning yo'nalishi.

Guruch. 4.9. chap qo'l qoidasi

Magnit maydonda tok o'tkazuvchi o'tkazgichga ta'sir qiluvchi mexanik kuchning paydo bo'lishi quyidagi rasm bilan izohlanadi:

Guruch. 4.10. Oqim bilan o'tkazgichga ta'sir qiluvchi mexanik kuchning paydo bo'lishi

Oqimli o'tkazgichning o'ng tomonida asosiy magnit maydon va oqim yo'nalishi mos keladi va umumiy magnit maydon kuchayadi. Supero'tkazuvchilarning chap tomonida asosiy magnit maydon oqim maydoniga ta'sir qiladi va umumiy magnit maydon zaiflashadi.

Magnit kuch chiziqlarining lateral tarqalishini va ularning uzunligini qisqartirish istagini hisobga olgan holda, o'tkazgichni chapga suradigan mexanik kuch paydo bo'ladi.

Elektromagnit induksiya

Magnit maydonda harakatlanadigan o'tkazgichda magnit chiziqlar, E.D.S. Bu hodisa magnit induksiya deb ataladi.

Guruch. 4.11. Oqim bilan harakatlanuvchi o'tkazgichda EMF paydo bo'lishi

Supero'tkazuvchilar tezlikda harakat qilganda "v" elementar zaryadlangan zarralar bir xil tezlikda harakat qiladi.

Chunki sim magnit maydonda harakat qiladi, keyin har bir zaryadlangan zarrachaga elektromagnit kuch ta'sir qiladi "F0".

Ushbu kuchlar ta'sirida erkin elektronlar simning bir uchiga o'tib, ortiqcha manfiy zaryad hosil qiladi.

Telning boshqa uchida ortiqcha musbat zaryad. Zaryadlar to'planishi bilan kuchlanish kuchayadi elektr maydoni bu zaryadlar va har bir zaryadlangan zarracha uchun, kuchdan tashqari "F0", kuch harakat qiladi "F" kuchga qarama-qarshi yo'naltirilgan elektr maydoni "F0".

Ushbu kuchlar muvozanatiga erishgandan so'ng, zaryadlarning harakati to'xtaydi. Supero'tkazuvchilarning qirralari bo'ylab potentsial farq simda induktsiya qilingan E.D.S.

Agar siz ushbu o'tkazgichning uchlarini yuk orqali ulasangiz, u holda oqim zanjir bo'ylab oqadi.

Simda paydo bo'ladigan induktsiyalangan EMFning kattaligi magnit induksiyaga proportsionaldir. "B", sim uzunligi "ℓ" va uning tezligi "v".

E=B ℓ v, B

Induktsiyalangan E.D.S. faqat o'tkazgich magnit maydonni kesib o'tgan taqdirda paydo bo'ladi. Agar o'tkazgich kuch chiziqlari bo'ylab harakat qilsa, u holda E=0.

Induktsiya qilingan E.D.S ning yo'nalishi. o'ng qo'l qoidasi bilan belgilanadi: o'ng qo'lning kafti magnit chiziqlari kaftga tushadigan tarzda joylashtirilgan, chetga qo'yilgan bosh barmog'i o'tkazgichning harakat yo'nalishini ko'rsatadi, so'ngra cho'zilgan to'rtta barmoq yo'nalishini ko'rsatadi. qo'zg'atilgan E.D.S.

O'z-o'zini induksiya fenomeni

Agar o'tkazgichda o'zgaruvchan qiymatdagi oqim o'tsa, u holda uning atrofidagi magnit maydon ham o'zgaradi.

va o'tkazgichda E.D.S. induktsiya qilinadi.

Induktsiyalangan E.D.S. oqim o'zgargan bir xil o'tkazgichda sodir bo'ladi. Bu hodisa o'z-o'zini induksiya deb ataladi.

Bu E.D.S. oqimning har qanday o'zgarishi bilan, kontaktlarning zanglashiga olib yopilishi va ochilishi, motorlarning yukining o'zgarishi bilan sodir bo'ladi.

Lenz qonuniga ko'ra, E.D.S. o'z-o'zini induktsiya har doim shunday yo'nalishga egaki, u uni keltirib chiqargan oqimning o'zgarishiga to'sqinlik qiladi va uning qiymatini bir xil darajada saqlashga intiladi.

O'chirish yopilganda, oqim paydo bo'ladi va magnit maydon paydo bo'ladi, bu simda E.D.S.ni keltirib chiqaradi. o'z-o'zidan induktsiya, oqim tomon yo'naltirilgan va uning ko'payishini oldini oladi.

Guruch. 4.12. Chiqish EMF o'z-o'zini induktsiyasi

O'chirish davri ochilganda magnit maydon yo'qoladi, uning kuch chiziqlari o'tkazgichni kesib o'tadi va E.D.S. o'z-o'zidan induktsiya, bu oqim yo'nalishi bo'yicha to'g'ri keladi, uning pasayishiga to'sqinlik qiladi.

E.D.S.ning tormozlash harakati tufayli. o'z-o'zidan induktsiya, oqim elektr zanjirlari yoqilganda, u bir zumda o'smaydi, lekin ma'lum vaqt ichida barqaror qiymatiga etadi.

O'chirish o'chirilganda, oqim bir zumda kamaymaydi, lekin asta-sekin kamayadi.

Supero'tkazuvchilarda o'z-o'zidan induktsiya hodisasi induktivlik bilan tavsiflanadi " L". Induktivlik tokning oʻzgarishiga qarab oʻz-oʻzidan induksiyaning E. D. S.ni aniq tavsiflaydi.

O'lchov birligi - Genri.

1 Genri- o'tkazgichning induktivligi, unda E.D.S. 1 sekundda 1 A oqim o'zgarishi bilan 1 V o'z-o'zidan induktsiya.

1 H = 1 V s / A

Ayniqsa, o'zini namoyon qiladi E.D.S. ko'p sonli burilishli va po'lat yadroli bobinlarni o'z ichiga olgan davrlarni ochishda o'z-o'zidan induktsiya. Bunday holda, E.D.S. o'z-o'zini induktsiya ko'proq E.D.S. joriy manba. Shuning uchun, kontaktlarning zanglashiga olib ochilganda elektr yoyini o'chirish uchun kamon qurilmasi bo'lgan kontaktorlar qo'llaniladi.

Elektr avtomobillari

9-ma'ruza Magnit maydonning ta'siri

oqim va harakatlanuvchi elektr zaryadlari bo'lgan o'tkazgichlar

Ma'ruza rejasi

Amper qonuni. Parallel oqimlarning o'zaro ta'siri.

Magnit maydondagi oqim bilan o'chirish. Magnit maydonda oqim o'tkazuvchi o'tkazgichni harakatlantirish ishi.

Lorents kuchi. Zaryadlangan zarrachalarning magnit maydondagi harakati.

Amper qonuni. Parallel oqimlarning o'zaro ta'siri.

Amper qonuni: magnit maydonning oqim bilan o'tkazgich elementiga ta'sir qiladigan kuch , magnit maydonda joylashgan, oqim kuchiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir va uzunlik elementi va magnit induksiyaning vektor mahsuloti:

Agar

,

Amper kuchining yo'nalishi chap qo'lning qoidasi bilan belgilanadi (1-rasm).

Amper qonuni ikkita cheksiz to'g'ri chiziqli parallel o'tkazgichning oqim bilan o'zaro ta'sir kuchini aniqlash uchun ishlatiladi. Va masofada vakuumda joylashgan . Supero'tkazuvchilarning har biri magnit maydon hosil qiladi, bu esa Amper qonuniga ko'ra, boshqa o'tkazgichga ta'sir qiladi.

HAQIDA biz oqimning magnit maydoniga ega bo'lgan kuchni cheklaymiz elementga ta'sir qiladi

oqim bilan ikkinchi o'tkazgich (2-rasm).

.

Shunga o'xshash bahslashish, buni ko'rsatish mumkin

.

Nyutonning III qonuniga binoan.e. bir xil yo'nalishdagi ikkita parallel oqim bir-birini kuch bilan tortadi

Xuddi shunday, qarama-qarshi yo'nalishdagi oqimlar bir xil kuch bilan qaytarilishini isbotlash mumkin.

Agar I 1 \u003d I 2 \u003d 1A, r \u003d 1m, l \u003d 1m, F 1 \u003d F 2 \u003d 210 -7 H bo'lsa, bu 1 amper ta'rifiga mos keladi.

Magnit maydondagi oqim bilan o'chirish. Magnit maydonda oqim o'tkazuvchi o'tkazgichni harakatlantirish ishi.

Oqim bilan zanjirning magnit momenti- bu vektor jismoniy miqdor, son jihatdan oqim kuchi va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan mahsulotiga teng.

1 Am 2 - 1A oqimi bo'lgan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan magnit momenti, uning maydoni 1m 2.

Oqim bilan kontur bilan chegaralangan S sirtga tashqi normalning birlik vektori.

IN tashqi (ijobiy) - normal bo'lib, u o'ng vintning qoidasi bo'yicha kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim yo'nalishi bilan bog'liq (3a-rasm). Shunday qilib, yo'nalish o'ng vint qoidasi bilan aniqlanadi: agar vint tutqichi zanjirdagi oqimga qarab aylantirilsa, vintning tarjima harakati yo'nalishga to'g'ri keladi. (3-rasm a, b).

Biz induksiya bilan bir xil magnit maydonga joylashtiramiz oqim bilan ramka shunday qilib, ramkaning tekisligi magnit kuch chiziqlariga parallel bo'ladi (4-rasm). Bunday holda, ramkaning yon tomonlarida kuch chiziqlariga perpendikulyar (

Va

) kuchlar harakat qiladi Va , 00 qattiq aylanish o'qiga nisbatan kuchlarning moment momentini yaratish.

Qayerda

- ramka maydoni, p m- oqim bilan ramkaning magnit momenti.

.

Moment zanjirni barqaror muvozanat holatiga keltirishga intiladi, bunda vektorlar isodirectional (5-rasm), ya'ni. bir-biriga parallel yo'naltirilgan. Bu holda M=0, kuchlar

bir xil tekislikda harakat qiladi, ular faqat ramkani deformatsiya qiladi (cho'ziladi).

Shunday qilib, bir xil magnit maydonning oqimga ega bo'lgan halqaga (sxemaga) ta'siri aylanishga kamayadi. parallel yo'nalishda birgalikda rejissyor).

Oldingi formuladan ta'rif berilishi mumkin: magnit maydonning ma'lum bir nuqtasida magnit induksiya vektorining moduli birlik magnit momentga ega bo'lgan oqim o'tkazuvchi pastadirga ta'sir qiluvchi kuchlarning maksimal momentiga teng:

.

Agar maydon bir jinsli bo'lmasa, kuch ta'sirida, ulanmagan oqim o'tkazuvchi zanjir kuchliroq magnit maydon hududiga tortiladi.

Magnit maydonda tok o'tkazuvchi o'tkazgichga amper kuchi ta'sir qiladi. Agar o'tkazgich o'rnatilmagan bo'lsa (masalan, sxemaning bir tomoni harakatlanuvchi jumper shaklida qilingan bo'lsa), unda Amper kuchi ta'sirida u magnit maydonda harakat qiladi, ya'ni. Amperning kuchi ishlaydi. Uni aniqlash uchun uzunlikdagi o'tkazgichni ko'rib chiqing induksiya bilan bir xil magnit maydonda erkin harakatlana oladigan oqim I bilan (6-rasm),

.

Ushbu kuch ta'sirida o'tkazgich o'ziga parallel ravishda harakat qiladi

1-pozitsiyadan 2-pozitsiyaga. Bu borada bajarilgan ishlar:

Qayerda

- o'tkazgichning harakati davomida kesib o'tgan maydon;

- bu hududga kirib boradigan magnit oqim.

Olingan formula vektorning ixtiyoriy yo'nalishi uchun ham amal qiladi, chunki uni normalga ajratish mumkin. va tangensial (kontur tekisligiga nisbatan) komponentlar.

Chunki amper kuchni yaratishda ishtirok etmaydi, demak

Agar

,

bular. Magnit maydonda tok o'tkazuvchi o'tkazgichni harakatlantirish uchun bajarilgan ish oqim va harakatlanuvchi o'tkazgichning magnit oqimining mahsulotiga teng.

Ish tashqi magnit maydonning energiyasi tufayli emas, balki kontaktlarning zanglashiga olib keladigan doimiy oqimni ushlab turuvchi manba yoki harakatlanuvchi o'tkazgich tufayli amalga oshiriladi.

Yopiq halqani magnit maydonda oqim bilan harakatlantirish ishini hisoblaylik. Hisob-kitoblarni soddalashtirish uchun tekisligi perpendikulyar bo'lgan va magnit oqimi ulangan to'rtburchaklar konturni ko'rib chiqing.

(7-rasm). Umumiy holatda magnit maydon bir xil bo'lmasligi mumkinligi sababli, kontur 1234 chizma tekisligida yangi 1234 holatiga o'tkazilganda, magnit oqimi u bilan bog'lanadi.

. 4321 maydondan o‘tgan magnit oqimini belgilaymiz

.

Konturni siljitishda bajarilgan umumiy ish 4 tomonni siljitishda bajarilgan ishlarning algebraik yig'indisiga teng:

(chunki

Va

harakatga perpendikulyar).

Chunki kuch siljish vektori 180 0 bilan,

<0,

.

Kuch siljish vektori bilan birgalikda yo'naltiriladi,

>0.

,

Qayerda

- o'zgartirish magnit oqimi yopiq halqa bilan chegaralangan platforma orqali.

Yopiq halqani magnit maydonda oqim bilan harakatlantirganda Amper kuchlari bajargan ish oqim kuchi va halqa bilan bog'langan magnit oqimning o'zgarishi mahsulotiga teng.

Eng oddiy holat uchun olingan (1) munosabat ixtiyoriy magnit maydondagi har qanday konfiguratsiya konturi uchun uning har qanday harakati (aylanish, maydalash va boshqalar) uchun amal qiladi.

IN xususan, kontur bir xil magnit maydonda (8-rasm) 1-pozitsiyadan aylantirilganda, bunda

2-o'ringa, bu erda

konturda ish bajariladi:

Agar kontur harakatsiz bo'lsa va qiymat yoki yo'nalish o'zgarsa, ish (1) formula bo'yicha ham hisoblanadi.

Lorents kuchi. Zaryadlangan zarrachalarning magnit maydondagi harakati.

Tajriba shuni ko'rsatadiki, magnit maydon nafaqat oqim o'tkazuvchi o'tkazgichlarga, balki magnit maydonda harakatlanadigan alohida zaryadlarga ham ta'sir qiladi. Magnit maydonda tezlik bilan harakatlanuvchi q zaryadga ta'sir qiluvchi kuch , deyiladi Lorents kuchi.

Bu eksperimental ravishda aniqlangan

.

Lorents kuchining yo'nalishi musbat zaryadlar uchun chap qo'l qoidasi bilan aniqlanadi (chunki yo'nalish Va Uchun

mos keladi): agar chap qo'lning kafti vektor unga kiradigan tarzda joylashtirilgan bo'lsa va 4 ta cho'zilgan barmoq musbat zaryad harakati bilan tekislangan bo'lsa, u holda egilgan bosh barmog'i Lorentz kuchining yo'nalishini ko'rsatadi (9-rasm). .

Salbiy zaryadlar uchun teskari yo'nalish olinadi.

Lorents kuchi har doim zaryad tezligiga perpendikulyar yo'naltiriladi va unga normal tezlanishni beradi. Tezlik modulini o'zgartirmasdan, faqat uning yo'nalishini o'zgartirmasdan, Lorentz kuchi hech qanday ishlamaydi va magnit maydonda harakatlanayotganda zaryadlangan zarraning kinetik energiyasi o'zgarmaydi.

Agar magnit maydonga qo'shimcha ravishda, harakatlanuvchi elektr zaryadiga intensivlikdagi elektr maydoni ham ta'sir qilsa, u holda hosil bo'lgan kuch

- Lorents formulasi.

1. Zaryadlangan zarrachaning maydon chizig'i bo'ylab harakati, (10-rasm).

,

magnit maydon zarrachaga ta'sir qilmaydi.

Zaryadlangan zarracha to'g'ri chiziqda bir xilda inertsiya bilan harakat qiladi.

2.Zaryadlangan zarrachaning kuch chiziqlariga perpendikulyar harakati,

(11-rasm).

Massasi m va magnit maydon chiziqlariga perpendikulyar q zaryadlangan zaryadlangan zarra tezlik bilan bir xil magnit maydonga uchsin. .

Maydonning har bir nuqtasida zarracha ta'sir qiladi

. Chunki

, Bu

. Tezlashtirish faqat tezlik yo'nalishini o'zgartiradi,

, degani,

. Bunday sharoitda zaryadlangan zarracha aylana bo'ylab bir tekis harakat qiladi.

Nyutonning II qonuniga ko'ra:

,

. (2)

Chunki (2) ifodaning o'ng tomoniga kiritilgan barcha miqdorlar doimiy, egrilik radiusi R o'zgarmaydi. Faqat aylana doimiy egrilik radiusiga ega. Shuning uchun zaryadning magnit maydonga perpendikulyar tekislikdagi harakati aylana bo'ylab sodir bo'ladi. Qanchalik ko'p bo'lsa, shuncha kam R.

Muhim natija shundaki, zaryadning bir xil magnit maydonidagi aylanish davri uning tezligiga bog'liq emas.

Agar . (3)

Tezligi yuqori bo'lgan zarralar kattaroq radiusli doira bo'ylab harakatlanadi, lekin bitta to'liq aylanish vaqti kichikroq radiusli aylana bo'ylab harakatlanadigan sekinroq zarrachalar bilan bir xil bo'ladi. Bu natija elementar zarrachalarning siklik tezlatgichlarining ishlashi uchun asos bo'ladi.

3.Zaryadlangan zarrachaning harakati ixtiyoriydir magnit induksiya chiziqlariga nisbatan (12-rasm). Tezlik vektorini 2 komponentga ajratish mumkin:

.

Yo'nalishda Lorents kuchi zaryadga ta'sir qilmaydi, shuning uchun bu yo'nalishda u to'g'ri chiziq bo'ylab bir tekis harakat qiladi.

. Perpendikulyar yo'nalishda , tezlik bilan aylana bo'ylab harakatlanadi

. Zaryadning harakati bu ikki harakatning superpozitsiyasi bo'lib, o'qi parallel bo'lgan spiral bo'ylab sodir bo'ladi.

Burish radiusini hisobga olgan holda (2):

. (4)

(3) ni hisobga olgan holda spiral qadami (qo'shni burilishlar orasidagi masofa):

.

Agar harakat bir jinsli bo'lmagan magnit maydonda sodir bo'lsa, uning induksiyasi zarrachalar harakati yo'nalishi bo'yicha ortib boradi (13-rasm), u holda R ortib borishi bilan kamayadi. (4) ga muvofiq. Bu magnit maydonda zaryadlangan zarrachalar nurini yo'naltirish uchun asosdir. Shunday qilib, bir hil bo'lmagan magnit maydon yordamida zaryadlangan zarrachalar nurlarini boshqarish, ularni yig'ish yoki tarqatish mumkin, xuddi yorug'lik nurlari nurlarining harakati optik linzalar yordamida boshqariladi.

Ko'rib chiqilgan printsip elektron mikroskoplarning ishlashi uchun asosdir.

zarracha tezlatgichlari- elektr va magnit maydonlar ta'sirida yuqori energiyali zaryadlangan zarrachalarning boshqariladigan nurlari yaratiladigan qurilmalar.

Davrning aylanish tezligidan mustaqillik xususiyati tezlashtirilgan zarrachaning traektoriyasini spiralga aylantirish va tezlatgichning hajmini kamaytirish uchun ishlatiladi. Ushbu printsip siklotronning ishlashiga asoslanadi - magnit maydonga ega bo'lgan tezlatgichlarning butun oilasining asoschisi: sinxrotron, sinxrofasotron va boshqalar.

Da siklotronning tezlanish kamerasi kuchli elektromagnitning qutblari orasiga joylashtirilgan vakuumli silindrsimon qutidir (14a-rasm). Kamera ikkita metall yarmidan - deesdan iborat bo'lib, ular orasidagi bo'shliqda buyurtma amplitudasi bilan o'zgaruvchan elektr kuchlanish mavjud.

(14b-rasm). Zarrachalar maxsus kirish moslamasi yordamida kameraga kiritiladi.

Har safar zarracha bo'shliqni kesib o'tganda, u energiya oladi

. Orqada

inqiloblar

~10 7 eV.

Relyativistik ta'sir tufayli siklotronda yuqori energiyaga erishib bo'lmaydi. Bunda sovet fizigi Veksler (1944) va amerikalik fizik MakMillan (1945) tomonidan taklif qilingan avtofazalash tamoyili qo'llaniladi.

Sinxrotsiklotronlarda (fazotronlar) qo'llaniladigan kuchlanish chastotasi asta-sekin kamayadi. Sinxrotronlarda magnit maydon induksiyasi o'zgaradi. Sinxofazotronlarda - o'zgarishlar Va . Biroq, ko'paytirish mumkin

~10 9 - 10 10 eV.