Движение зарядов в электрическом и магнитном поле. Движение в электрическом поле. (Часть 1)

Содержание

Слайд 2

§§ Движение заряда в ЭП 02 эта сила совершает работу, изменяя кинетическую энергию частицы

§§ Движение заряда в ЭП

02

эта сила совершает работу, изменяя
кинетическую энергию частицы

Слайд 3

03 Рассмотрим принцип действия электронной пушки

03

Рассмотрим принцип действия
электронной пушки

Слайд 4

04 б) υ ~ с Кин.энергия: При U > 255 кВ, υ > с

04

б) υ ~ с

Кин.энергия:

При U > 255 кВ, υ > с

Слайд 5

05 II-й з-н Ньютона:

05

II-й з-н Ньютона:

Слайд 6

06 Траектория частицы – парабола и конечная скорость частицы отличается от

06

Траектория частицы – парабола и
конечная скорость частицы отличается
от начальной

где L –

длина пробега частицы в поле

Отклонение пучка в электрическом поле
существенно зависит от удельного
заряда частиц q/m.

Слайд 7

§§ Катодная трубка U ~ 1-2 кВ

§§ Катодная трубка

U ~ 1-2 кВ

Слайд 8

08 Осциллограф – устройство, позволя- ющее наблюдать быстропротекающие электрические процессы. Основное

08

Осциллограф – устройство, позволя-
ющее наблюдать быстропротекающие
электрические процессы.

Основное свойство – сравнительная
безинерционность (масса

электронов
очень мала).

Поскольку отклонение
луча пропорционально
напряжению между
пластинами, то
осциллограф – это
быстродействующий вольтметр

Слайд 9

§§ Движение заряда в МП 09 Пусть частица со скоростью влетела

§§ Движение заряда в МП

09

Пусть частица со скоростью

влетела в магнитное поле


Найдем уравнение движения заряда

Слайд 10

10 Запишем II-й закон Ньютона или

10

Запишем II-й закон Ньютона

или

Слайд 11

11

11

Слайд 12

12 Получаем винтовую линию с осью, параллельной оси x:

12

Получаем винтовую линию с
осью, параллельной оси x:

Слайд 13

13

13

Слайд 14

14 Магнитное поле изменяет скорость частицы только по направлению

14

Магнитное поле изменяет скорость
частицы только по направлению

Слайд 15

15 В однородном МП заряды двигаются по окружностям – орбитам Лармора

15

В однородном МП заряды двигаются
по окружностям – орбитам Лармора

Слайд 16

16 Для зарядов разных знаков направление движения различно На зависимости траектории

16

Для зарядов
разных знаков
направление
движения
различно

На зависимости траектории частицы от
ее

энергии (скорости) и удельного
заряда при движении в Э и М полях
основано действие масс-спектрометра
Слайд 17

17 След электрона в камере с жидким водородом. Магнитное поле однородное, направлено к нам.

17

След электрона
в камере с
жидким
водородом.

Магнитное поле
однородное,
направлено
к нам.

Слайд 18

§§ Магнитные ловушки Рассмотрим движение заряженной частицы в неоднородном МП Области

§§ Магнитные ловушки

Рассмотрим движение заряженной
частицы в неоднородном МП

Области с большим
значением индукции
МП

отражают
частицы обратно

Такие устройства используют
для удержания плазмы

18

Слайд 19

Образование радиационных поясов Земли также объясняется удержанием зарядов в подобных ловушках

Образование радиационных поясов
Земли также объясняется удержанием
зарядов в подобных ловушках

Например, протон с

энергией ~100 МэВ
может находиться в такой ловушке до
100 лет. Период колебаний ~0,3 с.

19

Слайд 20

20

20

Слайд 21

21 §§ Магнетрон

21

§§ Магнетрон

Слайд 22

22 Зависимость тока через лампу от индукции МП имеет особенность –

22

Зависимость тока через лампу от
индукции МП имеет особенность –
точку

перегиба.

Так определяют Bкр – индукцию,
при которой траектории электронов
только касаются анода.

Это позволяет определить удельный
заряд электрона (л/р №6)

Слайд 23

§§ Эффект Холла 23 Электроны, двигающиеся в проводнике, также отклоняются под

§§ Эффект Холла

23

Электроны, двигающиеся в проводнике,
также отклоняются под действием
магнитного поля.

В

результате, возникает разность
потенциалов на концах проводника
в направлении, перпендикулярном
направлению тока (эффект Холла)

Рассмотрим движение электрона под
действием силы Кулона и силы Лоренца.

Слайд 24

24

24

Слайд 25

25 Rхолл – постоянная Холла. Она бывает и >0 и заряда

25

Rхолл – постоянная Холла.

Она бывает и >0 и <0, хотя

носители
заряда – электроны.

Для поперечной разности потенциалов
получаем