Beziehung zwischen Magnetfeld und elektrischem Feld zusammen mit Geschwindigkeit und kinetischer Energie [Duplikat]

Ich muss verstehen, wie sich die Größe der Beschleunigung eines Protons ändert, sobald es in einen Bereich eintritt, in dem ein gleichmäßiges Magnetfeld und / oder elektrisches Feld vorhanden ist.

Nehmen wir zum Beispiel an, nachdem das Proton in dieses Feld eintritt, habe ich ein elektrisches Feld, das nach rechts geht, aber ich habe kein Magnetfeld. Nehmen wir in einem anderen Fall an, dass ich kein elektrisches Feld habe, aber ich habe rechts ein magnetisches Feld.

Mein Problem ist zu verstehen, wie sich die Größe der Beschleunigung des Protons ändert? Ist die Größe in meinem ersten Fall größer, weil ich ein elektrisches Feld habe, aber kein magnetisches Feld? Wenn mich bitte jemand in die richtige Richtung weist, um mich diesem Konzept zu nähern.

Beispiel:

Fall A: E Feldrichtung = rechts & B Feldrichtung = keine

Fall B: E-Feldrichtung = keine & B-Feldrichtung = rechts

Fall C: E-Feldrichtung = rechts & B-Feldrichtung = rechts

Fall D: E-Feldrichtung = rechts & B-Feldrichtung = links

Welche Kräfte wirken auf das Proton? Die Beschleunigung hängt mit der Vektorsumme dieser Kräfte zusammen F = M A . Wenn sich die Felder (im rechten Winkel) kreuzen, ist es am besten, die Bewegung in jede Richtung separat zu betrachten.
Es gibt keine Kräfte? Das Proton tritt gerade von der linken Seite mit einer großen Anfangsgeschwindigkeit ein. @sammygerbil & nicht wirklich, weil ich in meiner Situation die Richtung für die elektrischen und magnetischen Felder habe. Ich muss nur verstehen, wie man die Größe der Beschleunigung des Protons findet.
Beispiel: Fall A : E-Feldrichtung = rechts & B-Feldrichtung = keine Fall B: E-Feldrichtung = keine & B-Feldrichtung = rechts Fall C: E-Feldrichtung = rechts & B-Feldrichtung = rechts Fall D: E-Feldrichtung = rechts & B-Feldrichtung = links @sammygerbil

Antworten (2)

In einem elektrischen Feld wird ein Proton gezwungen, den Feldlinien zu folgen. Feldlinien verlaufen von + Spannung zu - Spannung und die Spannung dazwischen zwingt das Proton nach - mit einer Kraft, die gleich ist F → = Q E → Wo Q gleich der elektrischen Ladung des Protons.

Bei einem Magnetfeld haben Sie 3 Vektoren, die jeweils senkrecht zueinander stehen:

Demonstration

  • Das erste ist das Feld selbst.

  • Der zweite ist die Geschwindigkeit des Protons.

  • Die dritte und letzte ist die auf das Proton ausgeübte Kraft

Kraft ist gleich F → = Q v → B → .

Abhängig von der Platzierung des Feldes und der Geschwindigkeit gibt es also einige Möglichkeiten wie Beschleunigung oder Verlangsamung, aber eine der Anwendungen besteht darin, dass Sie die Felder so platzieren können, dass der Winkel zwischen den Kräften 180 Grad beträgt. Mit diesem Aufbau können Sie sehen, dass sich das Proton bei gleichen Kräften weiterhin mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen würde. Das macht Q v → B → = Q E → .

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@EgeKeyvan, was meinst du damit, die Felder so einzurichten, dass der Winkel zwischen den Kräften 180 beträgt?
Ich meine, nehmen Sie ein elektrisches Feld von Westen nach Osten und nehmen Sie ein magnetisches Feld, das in die Seite hineingeht. Wenn Sie einem Proton Geschwindigkeit nach Norden geben, beträgt der Winkel zwischen den auf das Proton ausgeübten Kräften 180
Proton folgt NICHT den Feldlinien. Die Beschleunigung erfolgt entlang der Feldlinien, aber da das Proton ein massives Teilchen ist, folgt das Teilchen nicht, wenn es beim Eintritt eine Geschwindigkeit senkrecht zum Feld hat oder wenn sich das Feld krümmt.
Sie haben Recht, ich bin kein Muttersprachler, also habe ich einige Fehler gemacht, um zu erklären, dass Protonen eine Geschwindigkeit auf einer anderen Achse haben würden, es würde nicht "den Linien folgen", was ich meinte, dass Kraft in diese Richtung ausgeübt wird, aber ich habe es falsch erklärt.

Die Beschleunigung ist proportional zur Kraft. Im Allgemeinen ist die Kraft auf ein geladenes Teilchen gegeben durch

F → = Q ( E → + v → × B → )

Dies sagt uns, dass das Proton in einem rein magnetischen Feld seine Geschwindigkeit nicht ändert – die Beschleunigung steht immer im rechten Winkel zur Geschwindigkeit, also bewegt es sich auf einer spiralförmigen Bahn. In einem rein elektrischen Feld erfährt das Proton eine konstante Beschleunigung entlang der Richtung der Feldlinien (Anmerkung - das bedeutet nicht, dass es den Feldlinien folgt, sondern nur, dass es in diese Richtung beschleunigt). Ob das Proton dadurch schneller oder langsamer wird, hängt von der Anfangsgeschwindigkeit ab.

Das Obige sollte es Ihnen ermöglichen, Ihre Frage zu klären - die Details hängen wirklich von der Stärke der Felder und der Anfangsgeschwindigkeit des Protons ab.

Beziehung zwischen Magnetfeld und elektrischem Feld zusammen mit Geschwindigkeit und kinetischer Energie [Duplikat]
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