LORENTZ STIL: Materie, lyde, formler, eksempler på problemer
Indlæser...
Lorentz-kraftformlen er inkluderet i diskussionen om fysiktimer. Enkelt sagt beregner denne formel værdien af den kraft, der opstår fra en elektrisk strøm i et tværsnitsareal. Har du nogensinde følt et elektrisk stød, når du rørte ved en genstand?
Det kan være, at der er en elektrisk strøm, som også involverer Lorentz-kraften i den. Derfor kan du finde forskellige typer anvendelse af denne stil på genstande omkring dig, der bruges hver dag. Er du nysgerrig efter denne stil? Vi har diskussionen.
Indholdsfortegnelse
Opfinder af Lorentz Style
Lorentz-kraften blev først opdaget af en hollandsk fysiker ved navn Hendrik Antoon Lorentz. For denne opdagelse blev han tildelt Nobelprisen for videnskab, især i fysik i 1902.
Lorentz studerede naturvidenskab ved universitetet i Leiden i Holland. På grund af hans opdagelse relateret til kraften forårsaget af elektriske ladninger, får mange mennesker nu endelig forskellige former for bekvemmelighed i deres daglige liv.
Læs: Magnetfelt
Forstå Lorentz-styrken
Lorentz kraft er en kraft, der opstår på grund af bevægelse af elektriske ladninger udløst af forskellige elektriske strømme i det samme magnetfelt. Mere specifikt vil elektriske partikler i et homogent felt frembringe en kraft.
Læs: Statisk elektricitet
Lorentz Force Direction
Den kraft, der opstår på grund af elektriske partiklers bevægelse i et homogent plan, har samme mønster og retning, som er vinkelret. Retningen af Lorentz-kraften vil altid være den samme, når den ses fra retningen af den stærke elektriske strøm (I).
Husk, at en positiv ladning bevæger sig i retning af den elektriske strøm. På den anden side vil den negative ladning bevæge sig i den modsatte retning af den elektriske strøm. Får ikke den forkerte retning baseret på typen af belastning, okay?
Højrehåndsregel
Lorentz kraftformlen har længe været synonym med højrehåndsreglen. Denne regel er tæt forbundet med at bestemme retningen af den kraft, der har potentiale til at opstå. For at bruge det kan du placere din hånd som følgende pistolform:
Afvigende fra udsagnet om, at Lorentz-kraften påvirker bevægelsen af en partikel, der afviger i samme retning, har højrehåndsreglen længe været meget brugt. Retningen af kraftladningen angivet af Lorentz-kraften kan bestemmes af denne regel.
Først vil retningen af Lorentz-kraften blive repræsenteret ved, at tommelfingeren peger i retning af kraften (F), derefter efterfulgt af Pegefingeren peger på retningen af magnetfeltet (B), mens langfingeren peger på retningen af magnetfeltet elektricitet (I).
Læs: Dynamisk elektricitet
Lorentz Force Formel
Efter at have stiftet bekendtskab med forståelse, retning til højrehåndsreglen, er det tid for dig at lære Lorentz-formlen at kende. Denne formel er ret kort med forskellige beskrivelser. Her er en formel, du kan bruge.
F = q(v. B)
Formel beskrivelse:
F = kraft (N)
B = magnetfelt (tesla)
Q = elektrisk ladning (c)
V = ladningsretningens hastighed (m/s)
Der er også en anden formel, der kan bruges til at finde mængden af elektrisk strøm, der genereres af Lorentz-kraften. Denne formel kan også bruges til at finde værdien af den kraft, der blev genereret af elektricitet (I) på et magnetisk tværsnit (B). Formlen er:
F = IL.B
F = kraft (N)
I = elektrisk strøm (a)
B = magnetfelt (tesla)
L = elektrificeret tværsnitslængde (m)
Eksempler på brug af Lorentz-stil i dagligdagen
Ubevidst Lorentz-stil er faktisk meget brugt i hverdagen. Denne stil er for det meste indlejret i motoren. Gennem denne stil er det ikke ualmindeligt, at motoren kører og fungerer korrekt. Et eksempel på brug af Lorentz kraftformlen er:
- Vaskemaskine
- Blender
- Højttaler
- elektrisk bor
- Galvanommeter
- Elmotor motor
Der er mange andre eksempler på brugen af Lorentz-stilen i hverdagsting. Selv takket være denne stil kan du nyde forskellige opfindelser, der gør daglige aktiviteter lettere. Kan du finde eksempler på at anvende Lorentz-kraften på andre værktøjer?
Læs: Coulombs lov
Lorentz Force Eksempel Problem
Med eksempler på problemer med Lorentz-stil kan prøvespørgsmål med dette materiale laves med en række kerneproblemer. Derfor skal du vænne dig til at løse forskellige typer problemer ved hjælp af Lorentz-kraftformlen. Her er et eksempel på spørgsmålet.
Eksempel spørgsmål 1
En tværsnitsledning har en længde på 2 m med en elektrisk strøm på 40 A. Hvis ledningens tværsnit er placeret i et magnetfelt på 0,02 T i en vinkel på 30 grader, hvad er værdien af den magnetiske kraft på ledningen?
Brormand:
L = 2 m
I = 40 A
B = 0,02 T
θ = 40
Dit: F?
Svar:
Reklame
F = B.I.L.sin30
F = 0.02.40.2.sin30
F = 19,2 N
Så størrelsen af Lorentz-kraften på trådens tværsnit er 19,2 Newton.
Eksempel spørgsmål 2
Andi finder en lige ledning og har en elektrisk strøm på 8 A, mens ledningen er i et magnetfelt på 2 T. Retningen viste sig at være vinkelret på strømmen. Hvis Lorentz-kraften på ledningen er 8 N, hvad er længden af ledningen Andi fundet?
Brormand:
I = 8 A
B = 2 T
F = 8 N
= 90 (fordi magnetfeltet er vinkelret på strømmen)
Dit: L?
Svar:
F = B.I.L.sin90
L = F/(B.I.sin90)
L = 8/(2.8.1)
L = m
Så længden af ledningen med Lorentz-kraft på 8 N fundet af Andi er meter.
Eksempel spørgsmål 3
Elektronpartikler blev fundet i bevægelse med en hastighed på 12.000 m/s. Partiklen går ind i et magnetfeltområde på 4000 T. Hvis magnetfeltet og partikelstrømmens hastighed danner en vinkel på 30 grader, hvad er værdien af Lorentz-kraften, som elektronpartiklen oplever?
Brormand:
q = -1,6x10-19 C (elektronladning)
v = 12.000 m/s
B = 4000 T
= 30 grader
Dit: F?
Svar:
F = q.v. B.sin30
F = 1,6×10-19.12000.4000.1/2
F = 3,84 x 10-13 N
Så værdien af Lorentz-kraften, der er blevet oplevet af elektronpartiklen, er 3,84 x 10-13 Newtons.
Eksempel spørgsmål 4
Elektronpartikler blev fundet i bevægelse med en hastighed på 10.000 m/s. Partiklen går ind i et magnetfeltområde på 5000 T. Hvis magnetfeltet og partikelstrømmens hastighed danner en vinkel på 30 grader, hvad er værdien af Lorentz-kraften, som elektronpartiklen oplever?
Brormand:
q = -1,6x10-19 C (elektronladning)
v = 10.000 m/s
B = 5000 T
= 30 grader
Dit: F?
Svar:
F = q.v. B.sin30
F = 1,6×10-19.10000.5000.1/2
F = 3,6 x 10-13 N
Så værdien af Lorentz-kraften, der er blevet oplevet af elektronpartiklen, er 3,6 x 10-13 Newtons.
Eksempel spørgsmål 5
Andi fandt en lige ledning og har en elektrisk strøm på 2 A, mens ledningen er i et magnetfelt på 2 T. Retningen viste sig at være vinkelret på strømmen. Hvis Lorentz-kraften på ledningen er 4 N, hvad er længden af ledningen Andi fundet?
Brormand:
I = 2 A
B = 2 T
F = 4 N
= 90 (fordi magnetfeltet er vinkelret på strømmen)
Dit: L?
Svar:
F = B.I.L.sin90
L = F/(B.I.sin90)
L = 4/(2.2.1)
L = 1,0 m
Så længden af tråden med Lorentz-kraft på 4 N, som Andi fandt, er 1,0 meter
Lorentz kraftformlen er faktisk meget brugt til at kunne tænde for forskellige typer elektroniske enheder. Selvom formlen er kort, kan du finde forskellige problemtilfælde ved at blande trigonometriske beregninger.
X LUK
Annoncer
REKLAME
X LUK