regor 416 wyśw. 03-01-2022 21:02

ZZ.63

rozwiązanie



Proszę o wytłumaczenie skąd bierze się ruch elektronów, a co za tym idzie siła Lorentza.  Jak wygląda ich droga? Po jakim torze się one poruszają? Czu siła Fe to siła elektryczna?


stała Halla Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
s.gugula 05-01-2022 10:16

Ten pierwotny ruch elektronów bierze się stąd, że mamy podane w treści, że w przewodniku płynie prąd (na rysunku w prawo, czyli elektrony płyną w lewo). Stąd bierze się siła Lorentza, bo mamy ładunki elektryczne poruszające się w polu magnetycznym. Stosując np. regułę śruby prawoskrętnej możemy wyznaczyć kierunek i zwrot siły Lorentza działającej na każdy taki elektron (należy pamiętać, że elektrony mają ładunek ujemny) - jest ona taka jak na rysunku w odpowiedziach. Oznacza to, że elektrony początkowo będą ściągane do tej górnej krawędzi przewodzącej taśmy. A to sprawia, że na górnej krawędzi będziemy mieli niższy potencjał niż na dolnej, co oznacza, że pomiędzy krawędziami taśmy pojawi się niezerowe napięcie (to które mierzy woltomierz). To zaś z kolei sprawia, że pomiędzy tymi krawędziami pojawia się pole elektryczny, w wyniku którego na każdy elektron zaczyna działać dodatkowa siła elektryczna Fe. To jak wygląda tor ruchu elektronów zmienia się w czasie. Początkowo będzie to złożenie jakiegoś ruchu prostoliniowego wynikłego z faktu, iż elektrony biorą udział w przepływie prądu elektrycznego i ruchu po okręgu w wyniku działania siły Lorentza. Wraz z przegrupowywaniem się elektronów pojawia się jednak coraz większa siła elektryczna Fe, która sprawia, że to zakrzywienie toru ruchu elektronów staje się coraz mniejsze, a gdy zrówna się ona co do wartości z siłą Lorentza (wspomniany stan równowagi), to tor ruchu elektronów znowu będą w dużym przybliżeniu prostoliniowe w lewo.


regor 05-01-2022 17:02

czyli bez włączonego pola magnetycznego elektrony poruszały by się w taki sposób?

i ładunek ujemny zbiera się w górnej części płytki?


s.gugula 05-01-2022 20:31

Bez pola magnetycznego elektrony faktycznie poruszałyby się w lewo, ale ponieważ nie byłoby pola magnetycznego, to nie byłoby też siły Lorentza, czyli nie byłoby zbierania się ładunku ujemnego przy górnej krawędzi - woltomierz przedstawiony na rysunku pokazałby zero.