Движение заряженных частиц в магнитном поле. Ускорители заряженных частиц. Эффект Холла

1) Если заряженная частица в магнитном поле движется вдоль линий магнитной индукции, то угол α между векторами v и B

равен 0 или π.Тогда сила Лоренца равна нулю

F=QvB = =0

2) Если заряженная частица движется в магнитном поле со скоро-

стью, которая перпендикулярна вектору B,то

F=QvB = = QvB

3) Частица будет дви-

гаться по окружности, радиус которой находится из условия

QvB= ,следовательно R= , а отношение - удельный заряд частицы

Период вращения частицы:T=

Ускорителями заряженных частиц называются устройства, которые под действием электрических и магнитных полей создаются и управляются пучки высокоэнергетичных заряженных частиц. Ускорители подразделяются на непрерывные и импульсные. По форме траектории и механизму ускорения частиц ускорители делятся на линейные, циклические и индукционные.

Эффект Холла – это возникновение в металле или полупроводнике с током плотностью , который помещен в магнитное поле , электрического поля в направлении, перпендикулярном и .

e = ,где -поперечная разность потенциалов; а-ширина пластинки

R - постоянная Холла, которая зависит от вещества.

16.Циркуляция вектора магнитного поля в вакууме. Магнитные поля соленоида и тороида.

Циркуляция вектора магнитной индукции – интеграл по замкнутому контуру L проекции вектора магнитной индукции на направление обхода контура

Теорема о циркуляции вектора индукции магнитного поля будет:

,где n – число проводников с токами.

Соленоид – цилиндрическая катушка, состоящая из большого числа витков, равномерно намотанных на сердечник.

Магнитная индукция внутри соленоида:B=

Вне соленоида: B=0

У конца полубесконечного соленоида, на его оси магнитная индукция равна :B=

Магнитная индукция в произвольной точке внутри конечного соленоида: B= ( )

Тороид можно рассматривать как длинный соленоид, сверну-

тый в кольцо. Вне тороида магнитное

поле, создаваемое круговыми токами тороида, равно нулю.

B= -магнитная индукция внутри тороида (в вакууме)

17. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для поля .

Потоком вектора магнитной индукции через площадку dS называется скалярная физическая величина, которая равна d = =

Теорема Гаусса для поля : поток вектора магнитной индукции сквозь любую замкнутую поверхность равен нулю: = =0

Эта теорема является отражением факта, что магнитные заряды отсутствуют, вследствие чего линии магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца и являются замкнутыми. Следовательно, для потоков векторов и сквозь замкнутую поверхность в вихревом и потенциальном полях получаются различные формулы:

= =0 и = =