물리 이해
* Lorentz Force : 자기장에서 움직이는 하전 입자에 대한 힘은 Lorentz Force Law에 의해 제공됩니다.
* f =q (v x b)
* F =힘 (Newtons)
* Q =입자의 전하 (쿨롱에서)
* V =입자의 속도 (초당 미터)
* b =자기장 강도 (테슬라)
* x =크로스 제품 (V와 B 모두에 수직 인 벡터를 초래합니다)
* 지구 자기장 : 지구의 자기장은 대략 쌍극자 필드이며, 지구 표면에서 약 50 마이크로 테슬라 (µt)의 강도가 있습니다.
도전
문제는 전자의 속도를 제공하지 않았다는 것입니다. 전자의 힘은 자기장에 비해 얼마나 빨리 움직이는 지에 직접적으로 의존합니다.
예제 계산
전자가 초당 1.0 x 10^7 미터의 속도로 움직이고 있다고 가정 해 봅시다 (많은 상황에서 전자의 일반적인 속도).
1. 전자 전하 : Q =-1.602 x 10^-19 쿨롱
2. 자기장 강도 : b =50 µt =50 x 10^-6 테슬라
3. 전자의 속도 : v =1.0 x 10^7 m/s
4. 힘을 계산합니다 (속도가 자기장에 수직이라고 가정) :
* f =q (v x b) =qvb (v와 b가 수직 일 때 크로스 제품이 곱셈으로 단순화하기 때문에)
* f =(-1.602 x 10^-19 c) (1.0 x 10^7 m/s) (50 x 10^-6 t)
* f =-8.01 x 10^-17 Newtons
중요한 메모
* 힘의 방향 : 힘의 방향은 오른쪽 규칙 (또는 전하가 음수 인 경우 왼쪽 규칙)에 의해 결정됩니다.
* 속도 : 전자의 속도가 자기장과 평행 한 경우 힘은 0입니다.
* 실제 복잡성 : 지구의 자기장은 균일하지 않습니다. 위치에 따라 힘과 방향이 다릅니다.
전자 속도가 있는지 알려 주시면보다 정확한 계산을 제공 할 수 있습니다!
