פרקטיקות שדה מגנטי

7. ג.1

מקרה א' - פרוטון נע בכיוון השדה המגנטי:


המטען נע בכיוון השדה המגנטי, הזווית בין כיוון השדה לכיוון התנועה היא אפס.

נחשב את גודל הכוח המגנטי הפועל על הפרוטון בעזרת ביטוי הכוח המגנטי:

begin mathsize 20px style bold F bold equals bold B bold times bold q bold times bold V bold times bold sin bold left parenthesis bold alpha bold right parenthesis bold equals bold 1 bold times bold 1 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent bold times bold 10 to the power of bold 6 bold times bold sin bold left parenthesis bold 0 bold right parenthesis bold equals bold 0 end style

לכן , כאשר מטען נע בכיוון השדה לא פועל כוח מגנטי על המטען.



מקרה ב' - פרוטון נע בכיוון הנגדי לכיוון השדה המגנטי:


המטען נע בכיוון השדה המגנטי, הזווית בין כיוון השדה לכיוון התנועה היא 180 מעלות.

נחשב את גודל הכוח המגנטי הפועל על הפרוטון בעזרת ביטוי הכוח המגנטי:

begin mathsize 20px style bold F bold equals bold B bold times bold q bold times bold V bold times bold sin bold left parenthesis bold alpha bold right parenthesis bold equals bold 1 bold times bold 1 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent bold times bold 10 to the power of bold 6 bold times bold sin bold left parenthesis bold 180 bold right parenthesis bold equals bold 0 end style

לכן , כאשר מטען נע בכיוון השדה לא פועל כוח מגנטי על המטען.


מקרה ג' - פרוטון נע בכיוון הניצב לכיוון השדה המגנטי:


המטען נע בכיוון ניצב לשדה המגנטי, הזווית בין כיוון השדה לכיוון התנועה היא 90 מעלות.

נחשב את גודל הכוח המגנטי הפועל על הפרוטון בעזרת ביטוי הכוח המגנטי:

begin mathsize 20px style bold F bold equals bold B bold times bold q bold times bold V bold times bold sin bold left parenthesis bold alpha bold right parenthesis bold equals bold 1 bold times bold 1 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent bold times bold 10 to the power of bold 6 bold times bold sin bold left parenthesis bold 90 bold right parenthesis bold equals bold 1 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 13 end exponent bold N end style

מכלל יד שמאל  ,אם נמקם את האצבע בכיוון השדה המגנטי את האמה בכיוון וקטור המהירות , נקבל שכיוון האגודל הוא לתוך הדף, לכן כיוון הכוח המגנטי הוא לתוך הדף.


מקרה ד' - פרוטון נע בזווית שגודלה 30 מעלות ביחס לכיוון השדה המגנטי:

                                                                         

נחשב את גודל הכוח המגנטי הפועל על הפרוטון בעזרת ביטוי הכוח המגנטי:

                                                          begin mathsize 20px style bold F bold equals bold B bold times bold q bold times bold V bold times bold sin bold left parenthesis bold alpha bold right parenthesis bold equals bold 1 bold times bold 1 bold. bold 6 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 19 end exponent bold times bold 10 to the power of bold 6 bold times bold sin bold left parenthesis bold 30 bold right parenthesis bold equals bold 0 bold. bold 8 bold times bold 10 to the power of bold minus bold 13 end exponent bold N end style

מכלל יד שמאל, אם נמקם את האצבע בכיוון השדה המגנטי את האמה בכיוון וקטור המהירות , נקבל שכיוון האגודל הוא לתוך הדף, לכן כיוון הכוח המגנטי הוא לתוך הדף.


הכוח המגנטי פועל בניצב לוקטור השדה המגנטי ולווקטור המהירות, ניתן לומר שהכוח המגנטי פועל בניצב למישור בו נמצאים וקטור המהירות ווקטור השדה המגנטי. וקטור המהירות במקרה זה ובמקרה ג' פועלים באותו מישור , לכן כיוון הכוח המגנטי לא משתנה.