HesapHanem

Lorentz Kuvveti Hesaplama

Lorentz kuvvetini bulmak için yük, alanlar, hız ve açıyı girin.

Nasıl hesaplanır?

Girişler SI birimlerindedir: yük q coulomb, elektrik alanı E V/m, hız v m/s, manyetik alan B tesla ve v ile B arasındaki θ açısı derece cinsindendir (boş bırakılırsa 90). Araç Felektrik = q·E ve Fmanyetik = q·v·B·sin θ değerlerini hesaplar, sonra toplar: F = qE + qvB·sin θ, newton cinsinden. İki kuvveti aynı doğrultuda sayar, yani toplam düz bir işaretli toplamdır, tam bir vektör toplamı değildir. Negatif değerler negatif kuvvet verir. Tek elektron gibi çok küçük kuvvetler bilimsel gösterimle yazılır, örneğin 8,026 × 10−14 N.

Örnek hesaplama

0,002 C’luk bir yük, E = 500 V/m ve B = 0,3 T olan bir alanda 20 m/s hızla, B ile θ = 30° açı yaparak hareket ediyor. Elektrik kuvveti 0,002 × 500 = 1,000000 N. Manyetik kuvvet 0,002 × 20 × 0,3 × sin 30° = 0,012 × 0,5 = 0,006000 N. İkisi toplanınca toplam Lorentz kuvveti 1,006000 N bulunur. Burada elektrik kısmı baskındır, çünkü 20 m/s hızda manyetik terim küçüktür.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Yükü mikrocoulomb ya da temel yük cinsinden çevirmeden girmek. Alan coulomb ister; bir elektron 1.602e-19, 2 mC ise 0,002 olarak yazılır.
  • Hız ile manyetik alan arasındaki açıyı radyan girmek. Açı derece okunur; sin 30° 0,5’tir, 30 radyanın sinüsü ise değildir.
  • Elektrik alanla yapılan açıyı kullanmak. θ yalnızca v ile B arasındaki açıdır; elektrik terim ona bağlı değildir.
  • Yükün işaretini unutmak. Negatif yük iki terimi de ters çevirir; örnekte −0,002 C, −1,006000 N verir.
  • Tam bir 3 boyutlu vektör toplamı beklemek. Araç elektrik ve manyetik kuvvetin büyüklüklerini aynı doğrultudaymış gibi toplar; çapraz alanlarda yönleri kendiniz belirleyin.

Bu hesaplama hakkında

Lorentz kuvvet yasası, yüklü bir parçacığa etkiyen toplam elektromanyetik kuvveti tanımlar: F = qE + qv×B; elektrik alanı v×B ile aynı doğrultuda olup iki kuvvet aynı yönü gösterdiğinde (bu hesaplama aracının varsaydığı gibi), hız vektörü manyetik alanla θ açısı yaparken büyüklük F = qE + qvB·sin(θ) olur. Elektrik alan terimi her zaman alan yönünde etki ederken, manyetik alan terimi hem parçacığın hızına hem de alana dik yönde etki eder — bu yüzden hareketli bir yükün hızını artırıp azaltmak yerine yörüngesini büker.

Bu tek denklem, bir CRT elektron demetinden kütle spektrometresine, bir tokamaktaki manyetik hapsetmeye kadar yüklü parçacıkların davranışının temelini oluşturur. Fizik öğrencileri, elektrik mühendisleri ve plazma/hızlandırıcı fizikçileri saptırma alanlarını boyutlandırmak, parçacık yörüngelerini öngörmek ve hız seçiciler ile manyetik mercekler gibi bileşenleri tasarlamak için bu formülü kullanır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (1)

  • Editör ekibi

    Araç iki kuvveti tek bir doğrultuda toplar; bu da hız seçici için uygundur. Orada elektrik ve manyetik kuvvet zıt yönlere işaret eder, bu yüzden elektrik alanı negatif sayı olarak girin. q = 0,000001 C, v = 200 m/s ve 90 derecede B = 0,5 T için E = -100 V/m manyetik kuvveti dengeler ve toplam 0,000000 N okunur. Sizin düzeneğiniz de bunun gibi tek doğrultulu mu, yoksa tam vektörel bir sürüme mi ihtiyacınız var?

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar