Yüklü Parçacıkların Elektrik Alandaki Hareketi video konu anlatımı 11. sınıf fizik
Girdap akımları bir iletken üzerinde dolanırken iletkenin sıcaklığını arttırır. Bu özellik indüksiyon ocakları ve indüksiyon fırınlarında kullanılır. İndüksiyon ocağı el yakmaz, tencere tabanında oluşturduğu girdap akımları ile tencerenin sıcaklığını arttırır
Dünyanın en büyük parçacık çarpıştırıcısı, Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi’nde (CERN) yer almaktadır. İsviçre-Fransa sınırında, yerin 100 m altında kurulan ve yaklaşık 27 km uzunluğunda olan Büyük Hadron Çarpıştırıcı (LHC), içinde süper iletken mıknatıslar bulunan halka şeklindeki tünellerden oluşur. Parçacıklar LHC’ye Süper Proton Senkrotronu (SPS) denilen bir ön hızlandırıcıdan yollanır. Elektrik alan yardımıyla hızlandırılan parçacıklar, süper iletken mıknatıslar sayesinde tünel içinde tutulur. Zıt yönlerden gelen ve ışık hızına yakın hızlarda hareket eden iki parçacık demetinin çarpışması sonucunda yeni parçacıklar ortaya çıkar ve bu parçacıklar dedektörlerle incelenir.
Lorentz kuvvetinin diğer uygulamalarına metal dedektörleri, metro trenlerinde kullanılan frenleme sistemi, metal parayla çalışan otomatlar, malzemelerdeki kusurları tespit eden cihazlar ve parçacık hızlandırıcılar örnek olarak verilebilir.
Yüklü Parçacıkların Elektrik Alandaki Hareketi video konu anlatımı 11. sınıf fizik
Soru: Yükü +q olan parçacık, iletken yüklü K ve L paralel levhalarının oluşturduğu E elektrik alan ile sayfa düzleminden dışarıya doğru B manyetik alanına V büyüklüğünde hızla yatay olarak girmektedir. Parçacığın levhalar arasında izlediği yörünge şekildeki gibidir.
Parçacığın ağırlığı ve sürtünmeler ihmal edildiğine göre
a) Parçacığa etki eden elektriksel kuvvetin ve manyetik kuvvetin yönünü bulunuz.
b) Parçacığa etki eden elektriksel kuvvetin büyüklüğü ile manyetik kuvvetin büyüklüğünü karşılaştırınız.
Örnek: Sayfa düzleminden içeri doğru olan düzgün B manyetik alanına sayfa düzleminde bulunan yüklü paralel levhalar yerleştirilerek şekildeki düzenek hazırlanmıştır. +q yüklü parçacık yer çekiminin ve sürtünmelerin ihmal edildiği bu ortama levhalara paralel doğrultuda V hızıyla fırlatılmıştır.
Çözüm: Yüklü levhalar arasında (+) yüklü levhadan (–) yüklü levhaya doğru bir E elektrik alan oluşur. +q yüklü parçacık paralel levhalar arasına girdiğinde hem B manyetik alanına hem de E elektrik alana girmiştir. Bu durumda parçacığa hem manyetik kuvvet hem de elektriksel kuvvet etki eder. Elektriksel kuvvet elektrik alanla aynı yöndedir. Sağ el kuralına göre manyetik kuvvet + yüklü levhaya doğrudur. Elektriksel kuvvet FE ve manyetik kuvvet FB ise parçacığın kuvvet diyagramı şekildeki gibi olur. Bu durumda parçacığın hareket yörüngesini, elektrik ve manyetik alan kuvvetlerinin büyüklüğü belirler.