כוח מגנטי על חלקיק טעון

כוח מגנטי על מטען נקודתי

,בהנחה שקיים באיזור שדה מגנטי

?כיצד שדה זה משפיע על מטען נקודתי הנמצא בתוכו

להורדת מצגת כוחות מגנטים על מטען נקודתי בשדה מגנטי

בדוק עצמך: דף עבודה בנושא כוח מגנטי על מטען נקודתי (פתרון)

תרגילית: כוח מגנטי על חלקיק טעון בשדה מגנטי חלק 1

,כאשר מטען נקודתי נכנס לאיזור בו יש שדה מגנטי

פועל עליו כוח מגנטי הגורם לו לנוע במסלול מיוחד

.במצגת תנועת חלקיקים בשדה מגנטי יש הסבר ותיאור של צורת המסלול

(מצגת נוספת בנושא תנועת חלקיק טעון בשדה מגנטי (חיברה חנה ברגר

בחן את עצמך: דף תרגול בנושא חלקיק טעון בשדה מגנטי (פתרון) ערך קובי שוורצבורד

תרגילית תנועת חלקיק טעון בשדה מגנטי חלק 2

דף תרגול נוסף: בנושא תנועת חלקיק טעון בשדה מגנטי (פתרון)

!אתר בו תוכלו למצוא הדמייה של תנועת מטען טעון בשדה מגנטי וחשמלי

http://www.surendranath.org/GPA/Electricity/MCEMF/MCEMF.html

.בהדמיה זו מוצג מישור כולל צירים, עליו מונח מטען חשמלי חיובי

, ניתן לשנות את: מיקום המטען לפי קאורדינטות, מהירות לפי רכיבים

.שדה מגנטי לפי רכיבים, שדה חשמלי לפי רכיבים

,בעת הפעלת ההדמיה מוצג הכוח המגנטי על ידי חץ כחול

.וקטור המהירות מוצג בחץ אדום והמסלול מופיע בצבע שחור

את מישור ההדמיה ניתן לשנות על ידי לחיצה

.על הכפתור השמאלי של העכבר וגרירת המישור לכיוון הרצוי

פותח ע"י B.Surendranath Reddy

:נסו לבדוק את המסלולים המתקבלים עבור המקרים הבאים

מקרה 1

!( Z כולל ציר) אפסו את כל רכיבי השדה החשמלי

+Z כיוון השדה המגנטי יהיה בציר

+X כיוון המהירות תהיה בציר

מקרה 2

-Y במקרה הראשון כיוון הכוח המגנטי פנה בכיוון ציר

+Y עכשיו הוסיפו שדה חשמלי בכיוון

הסתכלו מה קורה לכוח השקול הפועל על החלקיק (הוקטור הכחול)

X הקטינו את המהירות בציר ה

עד למצב ששקול הכוחות על החלקיק שווה לאפס

.אך המהירות לא שווה לאפס

?שחררו לתנועה, האם החלקיק נע בקו ישר

מקרה 3

+Z דאגו לשדה מגנטי בציר

+Y ושדה חשמלי בכיוון ציר

אך הכוח השקול לא מתאפס

?איזה סוג של תנועה יבצע החלקיק

?האם יתקבל מסלול סגור בצורת מעגל

מקרה 4

Z דאגו לשדה מגנטי בציר

דאגו שלא יהיה שדה חשמלי באף ציר

Z הגדילו את רכיב המהירות בציר

והתבוננו בתנועה הבורגית

מקרה 5

Z וגם בציר Y צרו שדה מגנטי שיש לו רכיב גם בציר

שחרור לתנועה

!נסו אפשרויות נוספות

בפינה השמאלית העליונה של ההדמיה

ניתן לבחור אפשרויות אחרות

נסו אותם

שימו לב, שמסלול התנועה של המטען תמיד מתלפף מסביב לשדה המגנטי

!נחדד את ההבנה

,השדה החשמלי מפעיל כוח על מטען בכל מקרה

!בין אם הוא במנוחה ובין אם הוא בתנועה

השדה המגנטי מפעיל כוח אך ורק על מטען חשמלי

!הנמצא בתנועה שאינה מקבילה לקווי השדה

כיוון הכוח החשמלי הפועל על מטען חשמלי

.הוא במקביל לעוצמת השדה החשמלי

כיוון הכוח המגנטי פועל בניצב לכיוון

השדה המגנטי ובניצב למהירות המטען

השדה החשמלי גורם לשינוי גודל מהירות המטען

על כן האנרגיה הקינטית של המטען משתנה

.( הכוח החשמלי מבצע עבודה על המטען )

,הכוח של השדה המגנטי פועל בניצב לכיוון תנועת המטען

,על כן הוא משנה את כיוון תנועתו

אך אינו משנה את גודל המהירות של המטען על כן האנרגיה הקינטית

של המטען לא משתנה

(הכוח המגנטי לא מבצע עבודה על מטען הנע באופן חופשי בשדה מגנטי)

,התנהגות מדהימה זו המטענים בשדה מגנטי

עוררה השראה אצל המדענים במאה ה ה 19

"הם החלו לבנות מתקנים "מוזרים

כמו ספקטוגרף המסות או מאיצי חלקיקים

כדי שיוכלו "לשחק" עם אותם מטענים

.בשדה מגנטי ולחקור אותם

.משחקים אלו תרמו רבות להתפתחות המדע ולהבנתו

על כך במצגת יישומים של תנועת מטען בשדה חשמלי ושדה מגנטי

בדוק את עצמך: דף עבודה בנושא יישומים של תנועת מטען בשדה מגנטי וחשמלי (תשובות)

הרצאות מריו ליביו בנושא כוח מגנטי על חלקיק טעון נע

השלמות חשמל הרצאה מספר 37 החל מ 10:50

השלמות חשמל הרצאה מספר 38

השלמות חשמל הרצאה מספר 39

השלמות חשמל הרצאה מספר 40