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전기장에서 입자의 궤적


전 세계는 하전 입자로 구성됩니다. 우리가 우주의 모든 현상을 관찰하게하는 것은 하전 된 입자 사이의 상호 작용입니다. 그러나 하전 입자는 무엇입니까? 모든 실체는 아 원자 입자, 즉 전자, 중성자 및 양성자로 구성됩니다. 원자 또는 입자에 존재하는 중성자, 전자 및 양성자의 양에 불균형이있을 때, 그 입자는 그들에게 전하가 있다고한다. 이러한 입자는 하전 입자라고합니다.

하전 된 입자는 다른 유형의 환경에 노출 될 때 특별한 방식으로 작동합니다. 이러한 모든 환경 중에서 전기장에서 하전 입자의 상호 작용이 가장 중요합니다. 이것은 전기장이 입자 가속기 등과 같은 다양한 응용 분야에서 사용되기 때문입니다.

전기장이란 무엇입니까?

우주에서 입자의 존재는 그 주변의 다른 개체에 영향을 미칩니다. 공간에 하전 입자를 배치하면 주변에 영향을 미칩니다. 이 공간에 다른 하전 입자가 도입되면 특정 힘이 적용됩니다. 이 힘의 이유는 입자가 다른 하전 입자의 필드로 가져온다는 사실에 있습니다.

제 2 하전 입자가 해당 필드에 존재하는 경우 입자의 전기장이라고 할 때 힘을 느끼게되는 전하 입자 주변의 영역. 전기장은 전하가 존재하는 공간의 지점과 관련된 수량입니다. 우주의 한 지점에 전기장이 주어지면, 전기장에 대한 소스 요금에 대한 지식이없는 채 전하에 적용될 힘을 정확하게 계산할 수 있습니다.

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전기장에서 입자의 궤적

하전 된 입자는 두 가지 다른 방식으로 전기장으로 들어갈 수 있습니다. 전기장의 방향에 수직 인 방향으로 필드에 들어가거나 전기장의 방향을 따라 전기장으로 들어갈 수 있습니다.

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하전 입자가 수직 방향으로 전기장으로 들어가면

전기장은 한 방향으로 끊임없이 흐르는 물의 물결로 상상할 수 있습니다. 무언가가 물에 들어가서 흐름 방향에 수직이되면 물의 힘으로부터 큰 영향을 미칩니다. 마찬가지로, 하전 된 입자가 전기장에 수직으로 들어가면 전하의 특성에 따라 전기장의 공급원을 향하거나 멀리 떨어진 힘을받습니다.

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이로 인해 하전 입자의 경로가 구부러집니다. 힘이 전하의 운동에 수직으로 작용하기 때문에, 적용된 힘으로 인한 궤적의 변화는 하전 입자의 경로가 포물선이된다. 전하가 양수 일 때, 포물선 궤적은 전기장으로 구부러집니다. 반대로 전하가 음수 일 때, 포물선 궤적은 전기장에서 멀어지게됩니다.

하전 입자가 전기장의 방향으로 전기장으로 들어가면

하전 입자는 전기장의 방향을 따라 들어갈 때 가장 쉬운 방식으로 전기장으로 들어갑니다. 그러나 전하의 극성에 근거하여, 그것은 격퇴되거나 끌릴 것입니다. 그러나 두 충전의 경우 전기장의 궤적은 직선이 될 것입니다. 이것은 전하가 양수이면 궤적이 소스 전하의 양수 끝에서 직선이 될 것임을 의미합니다. 반대로, 전하가 음수라면, 궤적은 소스 전하의 긍정적 인 끝을 향한 직선이 될 것입니다.

전기장에서 입자의 궤적에 대한 예제를 해결했습니다

ques. 전기장에 수직으로 들어갈 때 궤적 뒤에 전하 입자가 이어지면 포물선이라는 것을 보여줍니다.

ans.

e는 하전 된 입자가 들어가는 전기장으로합시다. 입자의 전하는 QO이며 M은 전하의 질량을 나타냅니다. 그러면 우리는 하전 입자가 전기장으로 들어가면 다음과 같은 힘을 경험한다고 말할 수 있습니다.

f =qoe

충전에 힘이 적용되므로;

f =ma ⇒ a =f/m

F의 값과 입자 M의 질량을 넣으면, 우리는 얻을 수 있습니다.

a =qoe/m

전기장 내부 하전 입자에 의해 이동하는 거리는;

t =x/v

하전 입자가 전기장으로 들어가면 초기 속도는 0이라고 가정 해 봅시다. 이것은 전기장에서 충전으로 덮인 거리는;

로 주어질 수 있음을 의미합니다.

y =1/2at2

y =1/2qoe/m (x/v) 2

y =qoe / 2mv2 *x2

y =kx2 여기서 k =qoe/2mv2이고 일정합니다.

그러므로 우리는

라고 말할 수 있습니다

Y는 X2에 직접 비례하므로 하전 입자의 궤적은 포물선입니다.

결론

하전 된 입자는 다른 유형의 환경에 노출 될 때 특별한 방식으로 작동합니다. 이러한 모든 환경 중에서 전기장에서 하전 입자의 상호 작용이 가장 중요합니다. 이것은 전기장이 입자 가속기 등과 같은 다양한 응용 분야에서 사용되기 때문입니다.

하전 된 입자가 전기장에 수직으로 들어가면 전하의 특성에 따라 전기장의 공급원을 향하거나 멀리 떨어질 수있는 힘을받습니다. 요금의 특성에 따라, 그것은 격퇴되거나 끌려 갈 것입니다.



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