STYLE DE LORENTZ: Matière, Sons, Formules, Exemples de Problèmes
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La formule de la force de Lorentz est incluse dans la discussion des cours de physique. En termes simples, cette formule calcule la valeur de la force résultant d'un courant électrique dans une section transversale. Avez-vous déjà ressenti un choc électrique lorsque vous avez touché un objet ?
Il se pourrait qu'il y ait un courant électrique qui implique également la force de Lorentz. Par conséquent, vous pouvez trouver différents types d'application de ce style sur des objets qui vous entourent et qui sont utilisés tous les jours. Curieux de ce style? Nous avons la discussion.
Table des matières
Inventeur du style Lorentz
La force de Lorentz a été découverte pour la première fois par un physicien néerlandais nommé Hendrik Antoon Lorentz. Pour cette découverte, il a reçu le prix Nobel de la science, en particulier en physique en 1902.
Lorentz a étudié les sciences à l'Université de Leiden aux Pays-Bas. En raison de sa découverte liée à la force causée par les charges électriques, enfin, de nombreuses personnes obtiennent désormais divers types de confort dans leur vie quotidienne.
Lis: Champ magnétique
Comprendre la force de Lorentz
La force de Lorentz est une force qui résulte du mouvement de charges électriques déclenchées par différents courants électriques dans le même champ magnétique. Plus précisément, des particules électriques dans un champ homogène produiront une force.
Lis: Électricité statique
Direction de la force de Lorentz
La force qui résulte du mouvement des particules électriques dans un plan homogène a le même motif et la même direction, qui est perpendiculaire. La direction de la force de Lorentz sera toujours la même vue depuis la direction du courant électrique fort (I).
Gardez à l'esprit qu'une charge positive se déplace dans le sens du courant électrique. D'autre part, la charge négative se déplacera dans le sens opposé du courant électrique. Ne vous trompez pas de direction en fonction du type de charge, d'accord ?
Règle de la main droite
La formule de la force de Lorentz a longtemps été synonyme de règle de la main droite. Cette règle est étroitement liée à la détermination de la direction de la force susceptible de se produire. Pour l'utiliser, vous pouvez positionner votre main comme la forme de pistolet suivante :
Partant de l'affirmation selon laquelle la force de Lorentz affecte le mouvement d'une particule qui dévie dans la même direction, la règle de la main droite a longtemps été largement utilisée. La direction de la charge de force indiquée par la force de Lorentz peut être déterminée par cette règle.
Premièrement, la direction de la force de Lorentz sera représentée par le pouce pointant la direction de la force (F), puis suivi de L'index pointe vers la direction du champ magnétique (B), tandis que le majeur pointe vers la direction du champ magnétique électricité (I).
Lis: Électricité dynamique
Formule de force de Lorentz
Après vous être familiarisé avec la compréhension, la direction vers la règle de la main droite, il est temps pour vous de vous familiariser avec la formule de Lorentz. Cette formule est assez courte avec diverses descriptions. Voici une formule que vous pouvez utiliser.
F = q(v. B)
Descriptif formule :
F = force (N)
B = champ magnétique (tesla)
Q = charge électrique (c)
V = direction de la vitesse de charge (m/s)
Il existe également une autre formule qui peut être utilisée pour trouver la quantité de courant électrique généré par la force de Lorentz. Cette formule peut également être utilisée pour trouver la valeur de la force générée par l'électricité (I) sur une section magnétique (B). La formule est :
F = IL.B
F = force (N)
I = courant électrique (a)
B = champ magnétique (tesla)
L = longueur de la section électrifiée (m)
Exemples d'utilisation du style Lorentz dans la vie quotidienne
Sans le vouloir, le style Lorentz est en fait largement utilisé dans la vie de tous les jours. Ce style est principalement intégré au moteur. Grâce à ce style, il n'est pas rare que le moteur tourne et fonctionne correctement. Un exemple d'utilisation de la formule de force de Lorentz est :
- Machine à laver
- Mixeur
- Conférencier
- perceuse électrique
- Galvanommètre
- Moteur électrique
Il existe de nombreux autres exemples d'utilisation du style Lorentz dans les objets du quotidien. Même grâce à ce style, vous pouvez profiter de diverses inventions qui facilitent les activités quotidiennes. Pouvez-vous trouver des exemples d'application de la force de Lorentz à d'autres outils ?
Lis: La loi de coulomb
Exemple de problème de force de Lorentz
En ce qui concerne les exemples de problèmes de style Lorentz, des exemples de questions avec ce matériel peuvent être réalisés avec une grande variété de problèmes de base. Par conséquent, vous devez vous habituer à résoudre divers types de problèmes en utilisant la formule de base de la force de Lorentz. Voici un exemple de la question.
Exemple Question 1
Un fil de section transversale a une longueur de 2 m avec un courant électrique de 40 A. Si la section transversale du fil est placée dans un champ magnétique de 0,02 T à un angle de 30 degrés, quelle est la valeur de la force magnétique sur le fil ?
Frère:
L = 2m
Je = 40 A
B = 0,02 T
θ = 40
Dit: F ?
Réponse:
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F = B.I.L.sin30
F = 0.02.40.2.sin30
F = 19,2 N
Ainsi, l'amplitude de la force de Lorentz sur la section transversale du fil est de 19,2 Newtons.
Exemple Question 2
Andi trouve un fil droit et a un courant électrique de 8 A, tandis que le fil est dans un champ magnétique de 2 T. La direction s'est avérée être perpendiculaire au courant. Si la force de Lorentz sur le fil est de 8 N, quelle est la longueur du fil trouvé par Andi ?
Frère:
Je = 8 A
B = 2T
F = 8N
= 90 (car le champ magnétique est perpendiculaire au courant)
Dit: L ?
Réponse:
F = B.I.L.sin90
L = F/(B.I.sin90)
L = 8/(2.8.1)
L = m
Ainsi, la longueur du fil avec une force de Lorentz de 8 N trouvée par Andi est mètre.
Exemple Question 3
Des particules d'électrons ont été trouvées se déplaçant à une vitesse de 12 000 m/s. La particule entre dans une zone de champ magnétique de 4000 T. Si le champ magnétique et la vitesse du courant de particules forment un angle de 30 degrés, quelle est la valeur de la force de Lorentz subie par la particule électronique ?
Frère:
q = -1,6×10-19 C (charge électronique)
v = 12 000 m/s
B = 4000T
= 30 degrés
Dit: F ?
Réponse:
F = qv B.sin30
F = 1,6×10-19.12000.4000.1/2
F = 3,84 x 10-13 N
Ainsi, la valeur de la force de Lorentz subie par la particule électronique est de 3,84 x 10-13 Newtons.
Exemple Question 4
Des particules d'électrons ont été trouvées se déplaçant à une vitesse de 10 000 m/s. La particule entre dans une zone de champ magnétique de 5000 T. Si le champ magnétique et la vitesse du courant de particules forment un angle de 30 degrés, quelle est la valeur de la force de Lorentz subie par la particule électronique ?
Frère:
q = -1,6×10-19 C (charge électronique)
v = 10 000 m/s
B = 5000 T
= 30 degrés
Dit: F ?
Réponse:
F = qv B.sin30
F = 1,6×10-19.10000.5000.1/2
F = 3,6 x 10-13 N
Ainsi, la valeur de la force de Lorentz subie par la particule électronique est de 3,6 x 10-13 Newtons.
Exemple Question 5
Andi a trouvé un fil droit et a un courant électrique de 2 A, tandis que le fil est dans un champ magnétique de 2 T. La direction s'est avérée être perpendiculaire au courant. Si la force de Lorentz sur le fil est de 4 N, quelle est la longueur du fil trouvé par Andi ?
Frère:
Je = 2 A
B = 2T
F = 4N
= 90 (car le champ magnétique est perpendiculaire au courant)
Dit: L ?
Réponse:
F = B.I.L.sin90
L = F/(B.I.sin90)
L = 4/(2.2.1)
L = 1,0 m
Ainsi, la longueur du fil avec une force de Lorentz de 4 N trouvée par Andi est de 1,0 mètre
La formule de la force de Lorentz est en effet largement utilisée pour pouvoir allumer différents types d'appareils électroniques. Même si la formule est courte, vous pouvez trouver divers cas problématiques en mélangeant des calculs trigonométriques.
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