Elektromagnetismoa

Eremu magnetikoa

Korronte zuzen batek
jasandako indarra

Korronte-balantza

Espira batek jasandako 
indarra eta momentua

Galbanometroa

Barlow-ren gurpila

Korronte zuzena

Espira

Solenoidea eta
toroidea

Iman baten 
oszilazioak (I)

Iman baten
oszilazioak (II)

Hagatxo eroale batek jasandako indarra

Saiakuntza

Korrontearen Intentsitatea

Korrontearen intentsitatea honela definitzen da: eroale baten S sekzio transbertsala zeharkatzen duen karga kopurua denbora unitateko. Masa-fluxua eta karga-fluxua edo intentsitatearen esangura fisikoa motore ionikoa aztertzean ikusi genuen.

Demagun n dela partikula-kopurua bolumen unitateko, v partikulen batezbesteko abiadura, S eroalearen sekzioa eta q partikula bakoitzaren karga.

S sekzio transbertsalean zehar pasatzen den Q karga totala, t denbora-tartean, zilindro baten barnean dago, S sekzioa eta vt luzera dituena.

Karga totala hau da: Q = (partikula kopurua bolumen unitateko, n)·(partikula bakoitzaren karga q)· (zilindroaren bolumena Svt)

Karga zatitzen bada denbora tartearen iraupenaz, korronte elektrikoaren intentsitatea lortzen da:

Beraz, intentsitatea karga-fluxua da edo gainazal bat zeharkatzen duen karga totala denbora unitateko, eta biderkagai hauen menpe adieraz daiteke:

• Partikula kopurua bolumen unitateko, n.
• Partikula bakoitzaren karga, q.
• Eroalearen sekzioa, S.
• Partikulen batezbesteko abiadura, v.

Hagatxo eroale batek jasandako indarra

Aurretik ikusi ditugu  masen espektrometroa edo ziklotroia, eta bertan aztertzen da eremu magnetikoak egindako indarra partikula kargatu higikor bati.

Irudian B eremu  magnetikoa erakusten da, eta +q kargadun partikula higikor bat v abiaduraz higitzen ari dena; Orduan eremu magnetikoak karga higikorrari egindako indarra hau da:

Kalkula dezagun orain, eroalearen L luzeran dauden partikula guztiengan egindako indar totala. Partikula kopurua nSL da, eta beraz indarra:

Adierazpeneko bektore unitarioak, u_t=v/v, abiaduraren norabide eta noranzko bera dauka, partikula kargatuak positibotzat hartuta.

Eroalea ez bada zuzena, edo eremu magnetikoa ez bada uniformea, dl luzeradun korronte-elementu batek jasaten duen indarra kalkulatu behar da:

• Indar hori bektorea da, beraz osagaiak ditu: dF_x eta dF_y.
• Simetriarik ote dagoen begiratu behar da, osagairen bat nulua ote den egiaztatzeko.
• Azkenik, F indar totalaren osagaiak integrazioz kalkulatu behar dira.

Saiakuntza

Eremu magnetiko batek korronte elektriko bati eragiten dion indarra erakusteko, ondoko tresna eraiki daiteke: iman indartsu bat, 500 gauss-eko eremua sortzen duena, edo 0.05 T. Imanaren ipar-poloaren gainean errail metaliko bi itsasten dira, kobrezkoak. Errailen gainean, mutur bat errail bakoitzaren gainean, kobrezko hagatxo higikor bat, L = 15 cm-ko luzeraduna.

Korronte elektrikoa konektatzen da errail bietan,  i=60 A. Horrela, hagatxoko korrontea eta eremua perpendikularrak dira, beraz eremuak hagatxoari egindako indarra:

F_m=iBL=0.05·60·0.15=0.45 N

Hagatxoaren masa 1.35 g. bada, indar honek ematen dion azelerazioa 333.3 m/s² da. Honelako azelerazio handiekin, pentsa liteke tresna hau kanioi elektromagnetiko gisa erabili daitekeela, hagatxoak jaurtitzen dituena.

Errailen luzera 50 cm-koa bada, hagatxoaren abiadura errailen amaieran:

Applet-ean idatzi beharreko datuak:

• Eremu magnetikoaren intentsitatea (gauss-etan), Eremu magnetikoa kontrolean.
• Korrontearen intentsitatea (A) Intentsitatea izeneko kontrolean.
• Hagatxoaren luzera, 5 eta 20 cm bitartekoa, Luzera izeneko kontrolean.
• Hagatxoaren masa (g) Masa izeneko kontrolean.

Hasi botoia klikatu.

Hagatxoaren higidura behatu. Applet-aren goialdean bere posizioa eta abiadura adierazten dira, denboraren menpe.

Geldi botoia klikatuz higidura gelditzen da, eta ondoko bektoreak adierazita agertzen dira: B eremu magnetikoa, korrontearen noranzkoa, eta hagatxoaren gaineko F indarra. Hagatxoaren higidura jarraitzeko botoi bera klikatu, baina orain Jarraitu izena du.