Zdjęcie okładkowe (poglądowe) przedstawia w dużym powiększeniu fragment cewki indukcyjnej. Na tle zdjęcia umieszczono tytuł "Jak oddziałuje pole magnetyczne na poruszającą się cząstkę naładowaną?".
Zdjęcie okładkowe (poglądowe) przedstawia w dużym powiększeniu fragment cewki indukcyjnej. Na tle zdjęcia umieszczono tytuł "Jak oddziałuje pole magnetyczne na poruszającą się cząstkę naładowaną?".
Jak oddziałuje pole magnetyczne na poruszającą się cząstkę naładowaną?
Źródło: dostępny w internecie: https://www.shutterstock.com/image-photo/detail-electronic-conductor-dark-back-171568955 [dostęp 15.05.2022].
Czy to nie ciekawe?
Najprostszą i najbardziej obrazową odpowiedzią na pytanie postawione w tytule e‑materiału jest:
Pole magnetyczne popycha cząstkę w bok.
RENEjqiudZgug
Rys. a. Ilustracja przedstawia dodatnio naładowaną cząstkę poruszającą się w polu magnetycznym. Przedstawiono ją w postaci niewielkiej, czerwonej kulki za białym znakiem plus w środku. Cząstka porusza się poziomo w prawo, co jest widoczne w postaci wektora siły narysowanego w postaci czerwonej, poziomej strzałki skierowanej w prawo i przyłożonej do kulki symbolizującej cząstkę. Pod czerwoną strzałką widnieje symbol wektora siły mała litera v. Cząstka porusza się w polu magnetycznym wielka litera B. Pole magnetyczne skierowane jest prostopadle do płaszczyzny rysunku, w głąb. Pole magnetyczne narysowano w postaci okręgów o niebieskich krawędziach z ukośnymi, krzyżami w środku. Pięć okręgów symbolizujących pole magnetyczne rozmieszczonych jest wokół czerwonej kulki symbolizującej ładunek. Na poruszającą się w polu magnetycznym naładowana dodatnio cząstkę działa siła skierowana pionowo w górę, którą symbolizuje wektor, narysowany w postaci zielonej strzałki skierowanej pionowo w górę. Siła działająca na naładowaną cząstkę opisana jest symbolem wielka litera F z indeksem dolnym małymi literami mag.
Rys. a. Linie pola magnetycznego skierowane są prostopadle w głąb płaszczyzny rysunku.
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.
Jeśli narysujemy linie pola magnetycznego jednorodnego i wektor prędkości naładowanej cząstki, to siła magnetyczna zadziała jak na Rys. a. – prostopadle do wektora prędkości.
Ma to daleko idące konsekwencje. Tak działająca siła nie może zmienić wartości prędkości, to znaczy nie może rozpędzić ani wyhamować cząstki. Może jedynie zmienić kierunek jej ruchu (kierunek prędkości).
Już wiemy, że aby na naładowaną cząstkę w polu magnetycznym działała siła, cząstka musi się poruszać. Ale sprawa jest bardziej skomplikowana. Szczegółów dowiesz się w tym e‑materiale.
Twoje cele
W tym e‑materiale:
dowiesz się, jakie są właściwości siły działającej na poruszający się ładunek,
nauczysz się obliczać wartość siły Lorentza,
dowiesz się, w jaki sposób wyznaczamy kierunek i zwrot tej siły,
zrozumiesz, dlaczego siła Lorentza nie wykonuje pracy,
dowiesz się, jak poruszają się naładowane cząstki w polu magnetycznym,
wykorzystasz zdobytą wiedzę do rozwiązania problemów i zadań.
