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电荷在磁场中

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电子科学和技术,很多领域发挥主导作用,因为他们拥有电荷,使他们能够执行当前。

电荷或 q,是描述物质的单位有否使带正电的质子数更多,更多的电子,使它带负电荷的离子或同等数目的质子和电子的带电的物理属性。这个基本的属性描述电磁相互作用,哪里像击退了收费,和对面收费被吸引。

J.J.Thomson 发现了电子,在那里他表明可以偏转阴极射线管,由一个磁场在真空管的贷记。这导致了电子带负电荷常任理事国,和启用电子荷质比他计算的结论。

这个视频将介绍应用于电荷在磁场中,并使用阴极射线管实验类似于使用的 J.J.汤姆逊电极的荷质比的计算力的概念。

永久磁铁,如条形磁铁,有南极和北极。不同的两极相互吸引,而类似磁极互相排斥。永久磁铁产生一个磁场或 B,场的方向在哪里总是北面向南。同样,磁场可以生成通过移动电荷,或电流的电线。

丝等循环或线圈、 规模和电流方向的取向大大影响磁场。与任何向量场,磁场可以指定在任何给定的方向和大小。

磁场中的键属性之一是力的它可以适用于运动点电荷的力,在粒子上的大小力的由洛仑兹力法; 描述其中力等于充电时间数量级跨产品其速度和磁场。

然后可以在之间的速度和磁场,θ 角写产生的磁场力的大小。由于这一角度,力是最高时的速度和磁场互相垂直的。当速度和领域是相互平行的没有力量。

力的方向是垂直于速度和磁场所定义的平面。很容易可以使用右手定则确定此力的方向。右手法则被利用指向的右手的手指的速度、 方向和扫他们的磁场方向。

当拇指伸出时,它指向由磁场对运动电荷产生作用力,当电荷是积极的方向。当电荷为负时,力量是相反的方向。

因为力是垂直的速度,它只能更改方向的速度。时的速度和磁场垂直于另一个,带电粒子遵循循环路径以恒定的速度。

牛顿第二定律可以用于计算一个电子的荷质比向心加速度加速度在哪里。当与能量守恒定律和洛仑兹力法结合,可以生成有关荷质比的潜力和磁场方程。

然后可以使用阴极射线管安装程序计算荷质比。三条信息;加速电压、 磁场的强度和循环的路径后, 接带电粒子半径的计算需要。

现在,让我们来证明这一概念和使用阴极射线管的计算。在这个实验中,电子加速进入管,然后由外加磁场偏转。一个电子的荷质比是计算,然后与已知值进行比较。

首先,熟悉的实验装置。注意在该仪器,第一次产生磁场中有两个独立电路。

找到的线圈产生的磁场和数字电流表,使电流测量。找到双杆双掷开关,用于反向电流,并因此反转磁场。

提供创建使用旋转拨号在磁场中的线圈电流。

在第二个电路运行电子管。查找高压电源,设置的加速电压和 6.3 V 交变信号连接到一个灯丝。电子是由灯丝,加速了加速电压。

在第二次电路中,打开高压电源打开灯丝。请注意,管内出来的光,发光灯丝。

逐渐调高到 2000 年左右 V 的高电压。内管,受到了电子束,屏幕的部分应该发光蓝色使电子束可见。

接下来,调整电流通过线圈,创建一个均匀的磁场。观察当前是调整向上或向下,束的路径变化。调整当前网格上通过光束通过一个特定的 X Y 点。记录的击中这一点所需的电流大小。

以曲线梁在相反的方向,反向电流和调节电流,直到光束通过 X 点、 负 y: 或镜像的原始点。记录的当前大小。对于四个更多的加速电压,使用同一 XY X 负 Y 点重复。

观察,如增加加速电压和电子旅行速度更快,梁弯曲得比较少。因此线圈电流必须更高,以达到相同的 X,Y 点。

接下来,重复完成整个实验,而这一次保持不变,加速电压和不同的 X、 Y 和 X,消极的 Y 位置。收集 5 个数据集,记录的点坐标和当前规模为每个点和它的镜像图。

可以使用勾股定理计算半径,R,梁路径的每个加速电压。

平均两个电流需要打 X、 Y 和 X,Y 点为每个加速电压要清除地球磁场影响的负面。做为相同的加速电压不同,X、 Y 和 X,负 Y 夫妇一样。然后,使用平均电流的磁场 B.强度计算在此设置中,磁场是等于 0.00423 倍电流。

当变加速电压,使用磁场,恒定的半径和相应的电压的值计算质量比电子的电荷大小。同样,当不同的 X,Y 位置,将使用磁场,恒定的电压和对应的半径的值来计算电子的荷质比。

然后计算不同加速电压和不同的 X 和 Y 位置条件下的平均水平。这些实验计算的比率值比较好到已知的荷质比的电子。

带电粒子,在外加磁场圆轨迹移动,在技术中有广泛的应用。

质谱仪识别未知的组件的示例基于其荷质比。粒子在不同半径取决于他们的荷质比、 加速电压和外加的磁场旅行。这些参数使各组分的分离。

在此示例中,挥发性气体被收集在上锁的试管中,并进行质谱分析。气体分子电离使用电子影响离子发生器。带电粒子分离后基于其荷质比。

LCD、 LED 和等离子屏技术,阴极射线管,像实验设置使用在此视频中,以前所有的电视屏幕和电脑显示器的基础。阴极射线管分为几个电子枪,为了实现几种颜色和荧光屏显示个别斑点。

常用的实验室设备仍然使用阴极射线管显示器 (如基本示波器)。区别在于电子的挠度通过静电偏转,而不是磁偏转。

你刚看了电荷在磁场中的朱庇特的简介。现在,您应该了解如何电子受到磁场,以及如何使用磁场来确定一个电子的荷质比。谢谢观赏 !

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