Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  2 0

  antekL1 7.6.2015 (09:54)

  To zadanie można rozwiązać jedynie jakościowo
  gdyż nie są znane wartości Ia, Ib, V oraz odległość przewodów.
  Weźmy najpierw pojedynczy przewodnik i proton poruszający się równolegle do niego.
  
  A-----------> V
  |
  |
  v F
  
  ----------------------------------------> Przewodnik z prądem, płynącym w prawo
  
  ^ F
  |
  |
  B-----------> V
  
  Na początku proton jest w punkcie A, ma prędkość V równoległą do przewodu.
  Włączamy prąd o zwrocie zgodnym z ze zwrotem prędkości V.
  W tym momencie wokół przewodnika pojawia się kołowe pole magnetyczne,
  które w punkcie A jest prostopadłe do ekranu i zwrócone w stronę widza.
  Pole to spowoduje, że na proton zacznie działać siła Lorentza F,
  prostopadła do V i zwrócona w stronę przewodnika, czyli proton odchyli się
  w stronę przewodnika.
  
  W punkcie B zwrot pola magnetycznego jest przeciwny niż w A, więc siła Lorentza także ma przeciwny zwrot, co także odchyli proton w stronę przewodnika.
  
  Wróćmy do sytuacji z punktu A.
  Proton nie musi uderzyć w przewodnik (raczej nie uderzy), ponieważ siła F
  spowoduje zmianę kierunku prędkości V - w tym wypadku na skośną w dół.
  To z kolei spowoduje zmianę kierunku siły F na skośną w lewo i tak dalej.
  
  W dużej odległości od przewodnika, gdzie pole magnetyczne
  (zależne jak 1/r od odległości "r" od przewodnika) jest w przybliżeniu stałe
  przy niewielkich zmianach "r" proton będzie zataczał tor zbliżony do okręgu.
  Bliżej przewodnika tor protonu będzie dużo bardziej skomplikowany, ale zawsze będzie to ruch w płaszczyźnie ekranu. Obliczenie kształtu tego toru na pewno wykracza poza matematykę licealną, nawet nie mogę Ci zagwarantować, ze będą to zamknięte "pętelki".
  
  ============
  
  Zauważ teraz, że rozwiązaliśmy początkowe zadanie :)
  Gdy proton poruszał się równolegle do przewodów:
  
  ---------------------------------------------> Ia
  
  P ================= tor protonu równoległy do przewodów
  
  
  -------------------------------------------> Ib
  
  oznaczało to że w punkcie P wektory pól magnetycznych od obu przewodów z prądem
  znosiły się wzajemnie.
  Jeśli Ib wzrośnie 2 razy to pojawi się składowa pola magnetycznego zachowująca się tak,
  jak w przypadku pojedynczego przewodu, opisanego na początku.
  Czyli proton zawsze zacznie się odchylać w kierunku przewodnika z prądem Ib.
  
  Zauważ jeszcze, że proton NIE musi biec początkowo pomiędzy przewodami,
  równie dobrze może być tak:
  
  ---------------------------------------------> Ia
  
  -------------------------------------------> Ib
  
  P ================= tor protonu równoległy do przewodów
  
  lub też tak:
  
  P ================= tor protonu równoległy do przewodów
  ---------------------------------------------> Ia
  
  -------------------------------------------> Ib
  
  W każdym przypadku zaobserwujemy odchylenie w kierunku prądu 2*Ib,
  a potem skomplikowane pętle w płaszczyźnie ekranu.
  ====================
  
  W razie pytań pisz na priv.

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie