شرح معادلة قوة لورنتز ما هي قوة لورنتز Lorentz Force؟
تعريف قوة لورنتز
رموز معادلة لورنتز
كيفية حساب معادلة لورنتز
ما هي قوة لورنتز
مرحباً بكم أعزائي الزوار طلاب وطالبات في صفحة موقعنا النورس alnwrsraby.net العربي نرحب بكل زوارنا الكرام الناشطين في البحث عن الحلول والاجابات والمعلومات الصحيحة في شتى المجالات التعليمية والثقافية يسرنا بزيارتكم أن نقدم لكم الأن شرح معادلة قوة لورنتز
تعريف معادلة لورنتز
الإجابة هي
معادلة قوة لورنتز:
ما هي قوة لورنتز
ما هي قوة لورنتز Lorentz Force؟
كان هندريك أنطون لورنتز فيزيائياً هولندياً شرح النظريات المتعلقة بالإشعاع الكهرومغناطيسي. ركز بشكل أساسي على العلاقة بين المغناطيسية والضوء والكهرباء. تُعرَّف قوة لورنتز بأنّها مزيج من القوة المغناطيسية والكهربائية على شحنة نقطية بسبب المجالات الكهرومغناطيسية. يتم استخدامها في الكهرومغناطيسية وتعرف أيضاً باسم القوة الكهرومغناطيسية. في عام 1895م، اشتق “هندريك لورنتزالصيغة الحديثة لقوة لورنتز.
قوة لورنتز هي القوة الكهرومغناطيسية المؤثرة على نقطة أو شحنة اختبار. قانون القوة المقابل للقوة الكهرومغناطيسية هو قانون تجريبي يوفر التعبير المشترك للقوى الكهربائية والمغناطيسية التي تتعرض لها شحنة الاختبار. تأتي قوة “لورنتز لشحنة نقطية إلى حيز الوجود في ظل ظروف معينة يُعد وجود المجالين الكهربائي أو المغناطيسي أو كلا المجالين مطلباً أساسياً
قوة لورنتز هي القوة المؤثرة على جسيم مشحون (q) يتحرك بسرعة (v) خلال المجال الكهربائي (E) والمجال المغناطيسي (B). القوة الكهرومغناطيسية الكاملة (F) على الجسيم المشحون تسمى قوة “لورنتز”، وتعطى بالعلاقة:
F = qE + qv × B
شرح معادلة قوة لورنتز:
الحد الأول يساهم به المجال الكهربائي. والحد الثاني هو القوة المغناطيسية وله اتجاه عمودي على كل من السرعة والمجال المغناطيسي. تتناسب القوة المغناطيسية مع (q) ومقدار المتجه لحاصل الضرب (v × B). من حيث الزاوية (ϕ) بين (v وB)، فإن مقدار القوة يساوي (qvB sin ϕ). نتيجة مثيرة للاهتمام لقوة “لورنتز” هي حركة الجسيم المشحون في مجال مغناطيسي منتظم.
إذا كانت (v) متعامدة مع (B) “أي مع الزاوية ϕ بين v وB تساوي 90 درجة”، فإنّ الجسيم سيتبع مساراً دائرياً بنصف قطر (r = mv / qB). إذا كانت الزاوية (ϕ أقل من 90 درجة)، فسيكون مدار الجسيم حلزوناً بمحور موازٍ لخطوط المجال. وإذا كانت تساوي صفراً، فلن تكون هناك قوة مغناطيسية على الجسيم، والتي ستستمر في التحرك دون انحراف على طول خطوط المجال.
تستفيد مسرعات الجسيمات المشحونة مثل السيكلوترونات من حقيقة أنّ الجسيمات تتحرك في مدار دائري عندما تكون (v) و(B) بزاوية قائمة. لكل دورة، يعطي المجال الكهربائي الموقوت بعناية للجسيمات طاقة حركية إضافية، مما يجعلها تسافر في مدارات أكبر بشكل متزايد. عندما تحصل الجسيمات على الطاقة المطلوبة، يتم استخلاصها واستخدامها بعدة طرق مختلفة، من دراسات الجسيمات دون الذرية إلى العلاج الطبي للسرطان.