इलेक्ट्रिक चार्ज कण विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों में कैसे व्यवहार करता है?

प्रौद्योगिकी के

एक विद्युत चार्ज कण एक कण हैजो सकारात्मक या नकारात्मक चार्ज है। यह दोनों परमाणु, अणु, और प्राथमिक कण हो सकता है। जब एक विद्युत चार्ज कण एक विद्युत क्षेत्र में होता है, तो Coulomb बल उस पर कार्य करता है। इस बल का मूल्य, यदि किसी विशेष बिंदु पर फ़ील्ड शक्ति का मान ज्ञात है, तो निम्न सूत्र द्वारा गणना की जाती है: F = qE।

और इसलिए,

विद्युत चार्ज कण
हमने यह निर्धारित किया कि बिजली के क्षेत्र में विद्युत् रूप से चार्ज किया गया कण Coulomb बल के प्रभाव में आता है।

अब हॉल प्रभाव पर विचार करें। यह प्रयोगात्मक रूप से पता चला था कि एक चुंबकीय क्षेत्र चार्ज कणों के आंदोलन को प्रभावित करता है। चुंबकीय प्रेरण अधिकतम बल के बराबर है जो चुंबकीय क्षेत्र के किनारे से ऐसे कण के आंदोलन की गति को प्रभावित करता है। एक चार्ज कण इकाई गति पर चलता है। यदि एक विद्युत चार्ज कण किसी दिए गए गति पर चुंबकीय क्षेत्र में उड़ जाता है, तो बल के किनारे पर कार्य करने वाली शक्ति कण की गति के लिए लंबवत होगी, तदनुसार, चुंबकीय प्रेरण के वेक्टर: एफ = क्यू [वी, बी]। चूंकि कण पर कार्य करने वाली शक्ति आंदोलन की गति के लिए लंबवत है, इसलिए इस बल द्वारा दिए गए त्वरण भी आंदोलन के लिए लंबवत सामान्य त्वरण है। तदनुसार, जब एक चार्ज कण चुंबकीय क्षेत्र में प्रवेश करता है तो गति के रेक्टिलिनर प्रक्षेपण को झुकाया जाएगा। यदि एक कण चुंबकीय प्रेरण रेखाओं के समानांतर उड़ता है, तो चुंबकीय क्षेत्र चार्ज कण पर कार्य नहीं करता है। यदि यह चुंबकीय प्रेरण की रेखाओं के लंबवत उड़ता है, तो कण पर कार्य करने वाली शक्ति अधिकतम होगी।

चार्ज कणों की गति

अब हम न्यूटन के द्वितीय कानून लिखते हैं: qvB = mv2/ आर, या आर = एमवी / क्यूबी, जहां मीटर चार्ज का द्रव्यमान हैकण, और आर प्रक्षेपवक्र का त्रिज्या है। इस समीकरण से यह चलता है कि कण त्रिज्या के एक चक्र के चारों ओर एक समान क्षेत्र में चलता है। इस प्रकार, एक सर्कल के चारों ओर एक चार्ज कण के घूर्णन की अवधि आंदोलन की गति पर निर्भर नहीं है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक चुंबकीय क्षेत्र में फंस गए विद्युत रूप से चार्ज कण के लिए, गतिशील ऊर्जा अपरिवर्तित है। इस तथ्य के कारण कि बल प्रक्षेपण के किसी भी बिंदु पर कण के आंदोलन के लिए लंबवत है, कण पर कार्यरत चुंबकीय क्षेत्र बल एक चार्ज कण के आंदोलन के आंदोलन से जुड़े काम नहीं करता है।

एक चुंबकीय क्षेत्र में एक चार्ज कण की गति

आंदोलन पर कार्यरत बल की दिशाएक चुंबकीय क्षेत्र में एक चार्ज कण "बाएं हाथ नियम" का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, आपको बाएं हथेली को स्थानांतरित करने की आवश्यकता है ताकि चार अंगुलियां चार्ज कण की गति की दिशा को इंगित करें, अच्छी तरह से, चुंबकीय प्रेरण रेखाएं हथेली के केंद्र में निर्देशित की जाती हैं, इस स्थिति में 90 डिग्री के कोण पर अंगूठे के झुकाव बल की दिशा दिखाएगा जो सकारात्मक रूप से कार्य करता है चार्ज कण यदि एक कण का ऋणात्मक शुल्क होता है, तो बल की दिशा विपरीत होगी।

यदि एक विद्युत चार्ज कण में आता हैचुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों की संयुक्त क्रिया का क्षेत्र, फिर यह लोरेंटेज बल नामक बल द्वारा प्रभावित होगा: एफ = क्यूई + क्यू [वी, बी]। इस मामले में, पहला शब्द विद्युत घटक से संबंधित है, और दूसरा चुंबकीय घटक से संबंधित है।

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