Ouvrez la paume de votre main gauche et redressez tous vos doigts. Pliez votre pouce à un angle de 90 degrés par rapport à tous les autres doigts, dans le même plan que votre paume.

Imaginez que les quatre doigts de votre paume, que vous tenez ensemble, indiquent le sens de la vitesse de la charge si elle est positive, ou le sens opposé à la vitesse si la charge est négative.

Le vecteur induction magnétique, toujours dirigé perpendiculairement à la vitesse, va ainsi entrer dans la paume. Regardez maintenant où pointe votre pouce : c’est la direction de la force de Lorentz.

La force de Lorentz peut être nulle et n'avoir aucune composante vectorielle. Cela se produit lorsque la trajectoire d’une particule chargée est parallèle aux lignes du champ magnétique. Dans ce cas, la particule a une trajectoire rectiligne et une vitesse constante. La force de Lorentz n'affecte en rien le mouvement de la particule, car dans ce cas elle est totalement absente.

Dans le cas le plus simple, une particule chargée a une trajectoire de mouvement perpendiculaire aux lignes du champ magnétique. Ensuite, la force de Lorentz crée une accélération centripète, forçant la particule chargée à se déplacer en cercle.

note

La force de Lorentz a été découverte en 1892 par Hendrik Lorentz, un physicien néerlandais. Aujourd'hui, il est assez souvent utilisé dans divers appareils électriques dont l'action dépend de la trajectoire des électrons en mouvement. Par exemple, ce sont des tubes cathodiques dans les téléviseurs et les moniteurs. Toutes sortes d'accélérateurs qui accélèrent les particules chargées à des vitesses énormes, en utilisant la force de Lorentz, déterminent les orbites de leur mouvement.

Conseil utile

Un cas particulier de la force de Lorentz est la force Ampère. Sa direction est calculée selon la règle de gauche.

Sources:

• Force de Lorentz
• Lorentz force la règle de la main gauche

L'effet d'un champ magnétique sur un conducteur porteur de courant signifie que le champ magnétique affecte les charges électriques en mouvement. La force agissant sur une particule chargée en mouvement à partir d'un champ magnétique est appelée force de Lorentz en l'honneur du physicien néerlandais H. Lorentz.

Instructions

Force - signifie que vous pouvez déterminer sa valeur numérique (module) et sa direction (vecteur).

Le module de la force de Lorentz (Fl) est égal au rapport du module de force F agissant sur une section de conducteur avec un courant de longueur ∆l au nombre N de particules chargées se déplaçant de manière ordonnée sur cette section de le conducteur : Fl = F/N ( 1). Grâce à des transformations physiques simples, la force F peut être représentée sous la forme : F= q*n*v*S*l*B*sina (formule 2), où q est la charge du mobile, n est sur le section du conducteur, v est la vitesse de la particule, S est la section transversale de la section du conducteur, l est la longueur de la section du conducteur, B est l'induction magnétique, sina est le sinus de l'angle entre la vitesse et les vecteurs d'induction. Et convertissez le nombre de particules en mouvement sous la forme : N=n*S*l (formule 3). Remplacez les formules 2 et 3 par la formule 1, réduisez les valeurs de n, S, l, il s'avère que pour la force de Lorentz : Fл = q*v*B*sin a. Cela signifie que pour résoudre des problèmes simples de recherche de la force de Lorentz, définissez les grandeurs physiques suivantes dans la condition de tâche : la charge d'une particule en mouvement, sa vitesse, l'induction du champ magnétique dans lequel la particule se déplace et l'angle entre la vitesse et l'induction.

Avant de résoudre le problème, assurez-vous que toutes les quantités sont mesurées dans des unités qui correspondent entre elles ou au système international. Pour obtenir la réponse en newtons (N - unité de force), la charge doit être mesurée en coulombs (K), la vitesse - en mètres par seconde (m/s), l'induction - en tesla (T), le sinus alpha - non mesurable nombre.
Exemple 1. Dans un champ magnétique dont l'induction est de 49 mT, une particule chargée de 1 nC se déplace à une vitesse de 1 m/s. Les vecteurs vitesse et induction magnétique sont perpendiculaires entre eux.
Solution. B = 49 mT = 0,049 T, q = 1 nC = 10 ^ (-9) C, v = 1 m/s, sin a = 1, Fl = ?

Fl = q*v*B*sin a = 0,049 T * 10 ^ (-9) C * 1 m/s * 1 =49* 10 ^(12).

La direction de la force de Lorentz est déterminée par la règle de gauche. Pour l'appliquer, imaginez la relation suivante de trois vecteurs perpendiculaires les uns aux autres. Positionnez votre main gauche de manière à ce que le vecteur induction magnétique pénètre dans la paume, quatre doigts soient dirigés vers le mouvement de la particule positive (à contre-courant du mouvement de la particule négative), puis le pouce plié à 90 degrés indiquera la direction de la force de Lorentz (voir chiffre).
La force de Lorentz est appliquée dans les tubes de télévision des moniteurs et des téléviseurs.

Sources:

• G. Ya Myakishev, B.B. Boukhovtsev. Manuel de physique. 11e année. Moscou. "Éducation". 2003
• résoudre des problèmes sur la force de Lorentz

La véritable direction du courant est la direction dans laquelle les particules chargées se déplacent. Cela dépend à son tour du signe de leur charge. De plus, les techniciens utilisent la direction conditionnelle du mouvement de la charge, qui ne dépend pas des propriétés du conducteur.

Instructions

Pour déterminer la véritable direction du mouvement des particules chargées, suivez la règle suivante. À l'intérieur de la source, ils s'envolent de l'électrode, qui est chargée de signe opposé, et se dirigent vers l'électrode, qui acquiert pour cette raison une charge de signe similaire à celle des particules. Dans le circuit externe, ils sont extraits par le champ électrique de l'électrode, dont la charge coïncide avec la charge des particules, et sont attirés vers celle de charge opposée.

Dans un métal, les porteurs de courant sont des électrons libres se déplaçant entre les nœuds cristallins. Puisque ces particules sont chargées négativement, considérez qu’elles se déplacent de l’électrode positive à l’électrode négative à l’intérieur de la source et du négatif au positif dans le circuit externe.

Dans les conducteurs non métalliques, les électrons portent également des charges, mais le mécanisme de leur mouvement est différent. Un électron quittant un atome et le transformant ainsi en ion positif l’amène à capturer un électron de l’atome précédent. Le même électron qui quitte un atome ionise négativement le suivant. Le processus se répète continuellement tant qu’il y a du courant dans le circuit. La direction du mouvement des particules chargées dans ce cas est considérée comme la même que dans le cas précédent.

Il existe deux types de semi-conducteurs : à conductivité électronique et à trou. Dans le premier cas, les porteurs sont des électrons et, par conséquent, la direction du mouvement des particules qu'ils contiennent peut être considérée comme la même que celle des métaux et des conducteurs non métalliques. Dans le second cas, la charge est portée par des particules virtuelles - des trous. Pour faire simple, on peut dire que ce sont des sortes d’espaces vides dans lesquels il n’y a pas d’électrons. En raison du déplacement alterné des électrons, les trous se déplacent dans la direction opposée. Si vous combinez deux semi-conducteurs, dont l'un a une conductivité électronique et l'autre par trous, un tel dispositif, appelé diode, aura des propriétés de redressement.

Dans le vide, la charge est transportée par les électrons passant d’une électrode chauffée (cathode) à une électrode froide (anode). Notez que lorsque la diode se redresse, la cathode est négative par rapport à l'anode, mais par rapport au fil commun auquel est connectée la borne de l'enroulement secondaire du transformateur en face de l'anode, la cathode est chargée positivement. Il n'y a pas de contradiction ici, étant donné la présence d'une chute de tension sur n'importe quelle diode (à vide et à semi-conducteur).

Dans les gaz, la charge est portée par des ions positifs. Considérez que la direction du mouvement des charges qu'ils contiennent est opposée à la direction de leur mouvement dans les métaux, les conducteurs solides non métalliques, le vide, ainsi que les semi-conducteurs à conductivité électronique, et similaire à la direction de leur mouvement dans les semi-conducteurs à conductivité des trous. . Les ions sont beaucoup plus lourds que les électrons, c'est pourquoi les dispositifs à décharge gazeuse ont une inertie élevée. Les dispositifs ioniques à électrodes symétriques n'ont pas de conductivité unidirectionnelle, mais ceux à électrodes asymétriques l'ont dans une certaine plage de différences de potentiel.

Dans les liquides, la charge est toujours portée par des ions lourds. Selon la composition de l'électrolyte, ils peuvent être négatifs ou positifs. Dans le premier cas, considérons qu’ils se comportent de manière similaire aux électrons et dans le second, aux ions positifs dans les gaz ou aux trous dans les semi-conducteurs.

Lorsque vous spécifiez la direction du courant dans un circuit électrique, quel que soit l'endroit où les particules chargées se déplacent réellement, considérez qu'elles se déplacent dans la source du négatif au positif et dans le circuit externe du positif au négatif. La direction indiquée est considérée comme conditionnelle et elle a été acceptée avant la découverte de la structure de l'atome.

Sources:

• direction du courant

Outre la force Ampère, l'interaction coulombienne et les champs électromagnétiques, le concept de force de Lorentz est souvent rencontré en physique. Ce phénomène est l’un des phénomènes fondamentaux en électrotechnique et en électronique, entre autres. Cela affecte les charges qui se déplacent dans un champ magnétique. Dans cet article, nous examinerons brièvement et clairement ce qu'est la force de Lorentz et où elle est appliquée.

Définition

Lorsque des électrons se déplacent le long d’un conducteur, un champ magnétique apparaît autour de celui-ci. Dans le même temps, si vous placez un conducteur dans un champ magnétique transversal et que vous le déplacez, une force électromotrice d'induction électromagnétique apparaîtra. Si un courant traverse un conducteur situé dans un champ magnétique, la force Ampère agit sur lui.

Sa valeur dépend du courant circulant, de la longueur du conducteur, de l'amplitude du vecteur induction magnétique et du sinus de l'angle entre les lignes de champ magnétique et le conducteur. Il est calculé à l'aide de la formule :

La force considérée est en partie similaire à celle discutée ci-dessus, mais n'agit pas sur un conducteur, mais sur une particule chargée en mouvement dans un champ magnétique. La formule ressemble à :

Important! La force de Lorentz (Fl) agit sur un électron se déplaçant dans un champ magnétique et sur un conducteur - Ampère.

D'après les deux formules, il ressort clairement que dans le premier et le deuxième cas, plus le sinus de l'angle alpha est proche de 90 degrés, plus l'effet sur le conducteur ou la charge par Fa ou Fl, respectivement, est important.

Ainsi, la force de Lorentz ne caractérise pas le changement de vitesse, mais l'effet du champ magnétique sur un électron chargé ou un ion positif. Lorsqu’il y est exposé, Fl n’effectue aucun travail. En conséquence, c’est la direction de la vitesse de la particule chargée qui change, et non son ampleur.

Quant à l'unité de mesure de la force de Lorentz, comme dans le cas d'autres forces en physique, une quantité telle que Newton est utilisée. Ses composants :

Comment la force de Lorentz est-elle dirigée ?

Pour déterminer la direction de la force de Lorentz, comme pour la force Ampère, la règle de gauche fonctionne. Cela signifie que pour comprendre où est dirigée la valeur Fl, vous devez ouvrir la paume de votre main gauche pour que les lignes d'induction magnétique entrent dans votre main et que les quatre doigts étendus indiquent la direction du vecteur vitesse. Ensuite, le pouce, plié à angle droit par rapport à la paume, indique la direction de la force de Lorentz. Dans l'image ci-dessous, vous pouvez voir comment déterminer la direction.

Attention! La direction de l'action de Lorentz est perpendiculaire au mouvement des particules et aux lignes d'induction magnétique.

Dans ce cas, pour être plus précis, pour les particules chargées positivement et négativement, la direction des quatre doigts dépliés compte. La règle de gauche décrite ci-dessus est formulée pour une particule positive. S'il est chargé négativement, alors les lignes d'induction magnétique doivent être dirigées non pas vers la paume ouverte, mais vers son dos, et la direction du vecteur Fl sera opposée.

Nous allons maintenant vous dire avec des mots simples ce que nous donne ce phénomène et quel effet réel il a sur les charges. Supposons que l'électron se déplace dans un plan perpendiculaire à la direction des lignes d'induction magnétique. Nous avons déjà mentionné que Fl n’affecte pas la vitesse, mais change uniquement la direction du mouvement des particules. La force de Lorentz aura alors un effet centripète. Cela se reflète dans la figure ci-dessous.

Application

De tous les domaines dans lesquels la force de Lorentz est utilisée, l'un des plus importants est le mouvement des particules dans le champ magnétique terrestre. Si nous considérons notre planète comme un grand aimant, alors les particules situées près des pôles magnétiques nord se déplacent selon une spirale accélérée. En conséquence, ils entrent en collision avec des atomes de la haute atmosphère et nous observons des aurores boréales.

Il existe cependant d’autres cas où ce phénomène s’applique. Par exemple:

• Tubes à rayons cathodiques. Dans leurs systèmes de déviation électromagnétique. Les tubes cathodiques sont utilisés depuis plus de 50 ans consécutifs dans divers appareils, allant du plus simple oscilloscope aux téléviseurs de différentes formes et tailles. Il est curieux qu'en matière de reproduction des couleurs et de travail avec des graphiques, certains utilisent encore des moniteurs CRT.
• Machines électriques – générateurs et moteurs. Bien que la force Ampère soit plus susceptible d'agir ici. Mais ces quantités peuvent être considérées comme adjacentes. Il s’agit cependant de dispositifs complexes lors du fonctionnement desquels on observe l’influence de nombreux phénomènes physiques.
• Dans des accélérateurs de particules chargées afin de définir leurs orbites et directions.

Conclusion

Résumons et décrivons les quatre points principaux de cet article dans un langage simple :

1. La force de Lorentz agit sur les particules chargées qui se déplacent dans un champ magnétique. Cela découle de la formule de base.
2. Elle est directement proportionnelle à la vitesse de la particule chargée et à l’induction magnétique.
3. N'affecte pas la vitesse des particules.
4. Affecte la direction de la particule.

Son rôle est assez important dans les domaines « électriques ». Un spécialiste ne doit pas perdre de vue les informations théoriques de base sur les lois physiques fondamentales. Ces connaissances seront utiles, ainsi qu'à ceux qui sont engagés dans des travaux scientifiques, dans la conception et simplement dans le développement général.

Vous savez maintenant ce qu'est la force de Lorentz, à quoi elle est égale et comment elle agit sur les particules chargées. Si vous avez des questions, posez-les dans les commentaires sous l'article !

Matériaux

Force exercée par un champ magnétique sur une particule chargée électriquement en mouvement.

où q est la charge de la particule ;

V - vitesse de charge ;

a est l'angle entre le vecteur vitesse de charge et le vecteur induction magnétique.

La direction de la force de Lorentz est déterminée selon la règle de la main gauche :

Si vous placez votre main gauche de manière à ce que la composante du vecteur d'induction perpendiculaire à la vitesse entre dans la paume, et que les quatre doigts soient situés dans le sens de la vitesse de déplacement de la charge positive (ou contre le sens de la vitesse de la charge négative), alors le pouce plié indiquera la direction de la force de Lorentz :

.

Puisque la force de Lorentz est toujours perpendiculaire à la vitesse de la charge, elle ne fonctionne pas (c'est-à-dire qu'elle ne change pas la valeur de la vitesse de la charge et son énergie cinétique).

Si une particule chargée se déplace parallèlement aux lignes du champ magnétique, alors Fl = 0 et la charge dans le champ magnétique se déplace uniformément et rectiligne.

Si une particule chargée se déplace perpendiculairement aux lignes du champ magnétique, alors la force de Lorentz est centripète :

et crée une accélération centripète égale à :

Dans ce cas, la particule se déplace en cercle.

.

D'après la deuxième loi de Newton : la force de Lorentz est égale au produit de la masse de la particule et de l'accélération centripète :

puis le rayon du cercle :

et la période de révolution de charge dans un champ magnétique :

Puisque le courant électrique représente le mouvement ordonné des charges, l’effet d’un champ magnétique sur un conducteur transportant du courant est le résultat de son action sur des charges individuelles en mouvement. Si nous introduisons un conducteur porteur de courant dans un champ magnétique (Fig. 96a), nous verrons qu'en raison de l'addition des champs magnétiques de l'aimant et du conducteur, le champ magnétique résultant augmentera d'un côté du conducteur (dans le dessin ci-dessus) et le champ magnétique s'affaiblira de l'autre côté du conducteur (dans le dessin ci-dessous). Sous l'action de deux champs magnétiques, les lignes magnétiques se plieront et, en essayant de se contracter, pousseront le conducteur vers le bas (Fig. 96, b).

La direction de la force agissant sur un conducteur porteur de courant dans un champ magnétique peut être déterminée par la « règle de gauche ». Si la main gauche est placée dans un champ magnétique de telle sorte que les lignes magnétiques sortant du pôle nord semblent entrer dans la paume et que les quatre doigts étendus coïncident avec la direction du courant dans le conducteur, alors le grand doigt plié du la main montrera la direction de la force. La force ampère agissant sur un élément de la longueur du conducteur dépend de : l'amplitude de l'induction magnétique B, l'amplitude du courant dans le conducteur I, l'élément de la longueur du conducteur et le sinus de l'angle a entre les direction de l'élément de la longueur du conducteur et direction du champ magnétique.

Cette dépendance peut être exprimée par la formule :

Pour un conducteur droit de longueur finie, placé perpendiculairement à la direction d'un champ magnétique uniforme, la force agissant sur le conducteur sera égale à :

A partir de la dernière formule, nous déterminons la dimension de l'induction magnétique.

Puisque la dimension de la force est :

c'est-à-dire que la dimension de l'induction est la même que celle que nous avons obtenue de la loi de Biot et Savart.

Tesla (unité d'induction magnétique)

Tesla, unité d'induction magnétique Système international d'unités,égal induction magnétique, auquel le flux magnétique à travers une section transversale de la zone 1 m 2 est égal à 1 Weber. Nommé d'après N. Tesla. Désignations : Russe télé, international T.1 tl = 104 GS(gauss).

Couple magnétique, moment dipolaire magnétique- la grandeur principale caractérisant les propriétés magnétiques d'une substance. Le moment magnétique est mesuré en A⋅m 2 ou J/T (SI), ou erg/Gs (SGS), 1 erg/Gs = 10 -3 J/T. L'unité spécifique du moment magnétique élémentaire est le magnéton de Bohr. Dans le cas d'un circuit plat avec courant électrique, le moment magnétique est calculé comme

où est l'intensité du courant dans le circuit, est l'aire du circuit, est le vecteur unitaire de la normale au plan du circuit. La direction du moment magnétique est généralement trouvée selon la règle de la vrille : si vous faites tourner la poignée de la vrille dans le sens du courant, alors la direction du moment magnétique coïncidera avec la direction du mouvement de translation de la vrille.

Pour une boucle fermée arbitraire, le moment magnétique est calculé à partir de :

,

où est le rayon vecteur tracé de l'origine à l'élément de longueur du contour

Dans le cas général d’une répartition arbitraire du courant dans un milieu :

,

où est la densité de courant dans l’élément de volume.

Ainsi, un couple agit sur un circuit porteur de courant dans un champ magnétique. Le contour est orienté en un point donné du champ d'une seule manière. Prenons la direction positive de la normale comme étant la direction du champ magnétique en un point donné. Le couple est directement proportionnel au courant je, zone de contour S et le sinus de l'angle entre la direction du champ magnétique et la normale.

Ici M - couple , ou moment de pouvoir , - moment magnétique circuit (de même - le moment électrique du dipôle).

Dans un champ inhomogène (), la formule est valable si la taille du contour est assez petite(le champ peut alors être considéré comme approximativement uniforme à l'intérieur du contour). Par conséquent, le circuit avec courant a toujours tendance à se retourner pour que son moment magnétique soit dirigé le long des lignes du vecteur.

Mais, en plus, une force résultante agit sur le circuit (dans le cas d'un champ uniforme et . Cette force agit sur un circuit avec du courant ou sur un aimant permanent avec un moment et les attire dans une région de champ magnétique plus fort.
Travaillez sur le déplacement d'un circuit avec du courant dans un champ magnétique.

Il est facile de prouver que le travail effectué pour déplacer un circuit porteur de courant dans un champ magnétique est égal à , où et sont les flux magnétiques à travers la zone de contour dans les positions finale et initiale. Cette formule est valable si le courant dans le circuit est constant, c'est à dire. Lors du déplacement du circuit, le phénomène d'induction électromagnétique n'est pas pris en compte.

La formule est également valable pour les grands circuits dans un champ magnétique très inhomogène (à condition Je = const).

Enfin, si le circuit avec le courant n'est pas déplacé, mais que le champ magnétique est modifié, c'est-à-dire changez le flux magnétique à travers la surface couverte par le circuit de la valeur à puis pour cela, vous devez faire le même travail . Ce travail est appelé travail de modification du flux magnétique associé au circuit. Flux vectoriel d'induction magnétique (flux magnétique)à travers la zone dS est une quantité physique scalaire égale à

où B n =Вcosα est la projection du vecteur DANSà la direction de la normale au site dS (α est l'angle entre les vecteurs n Et DANS), d S= dS n- un vecteur dont le module est égal à dS, et sa direction coïncide avec la direction de la normale n au site. Vecteur de flux DANS peut être positif ou négatif selon le signe de cosα (fixé en choisissant la direction positive de la normale n). Vecteur de flux DANS généralement associé à un circuit à travers lequel le courant circule. Dans ce cas, nous avons précisé le sens positif de la normale au contour : il est associé au courant par la règle de la vis droite. Cela signifie que le flux magnétique créé par le circuit à travers la surface limitée par elle-même est toujours positif.

Le flux du vecteur induction magnétique Ф B à travers une surface arbitraire donnée S est égal à

(2)

Pour un champ uniforme et une surface plane située perpendiculairement au vecteur DANS, B n = B = const et

Cette formule donne l'unité de flux magnétique weber(Wb) : 1 Wb est un flux magnétique qui traverse une surface plane d'une superficie de 1 m 2, située perpendiculairement à un champ magnétique uniforme et dont l'induction est de 1 T (1 Wb = 1 T.m 2).

Théorème de Gauss pour le champ B: le flux du vecteur induction magnétique à travers toute surface fermée est nul :

(3)

Ce théorème reflète le fait que pas de charges magnétiques, de sorte que les lignes d'induction magnétique n'ont ni début ni fin et sont fermées.

Par conséquent, pour les flux de vecteurs DANS Et Eà travers une surface fermée dans le vortex et les champs de potentiel, différentes formules sont obtenues.

A titre d'exemple, trouvons le flux vectoriel DANSà travers le solénoïde. L'induction magnétique d'un champ uniforme à l'intérieur d'un solénoïde avec un noyau de perméabilité magnétique μ est égale à

Le flux magnétique à travers un tour du solénoïde de surface S est égal à

et le flux magnétique total, qui est lié à toutes les spires du solénoïde et est appelé liaison de flux,

MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION ET DES SCIENCES

FÉDÉRATION RUSSE

BUDGET DE L'ÉTAT FÉDÉRAL INSTITUTION D'ENSEIGNEMENT PROFESSIONNEL SUPÉRIEUR

"UNIVERSITÉ D'ÉTAT DE KORGAN"

ABSTRAIT

Dans le sujet "Physique" Sujet : "Application de la force de Lorentz"

Complété par : Étudiant du groupe T-10915 Logunova M.V.

Professeur Vorontsov B.S.

Kourgan 2016

Introduction 3

1. Utilisation de la force de Lorentz 4

1.1. Dispositifs à faisceau d'électrons 4

1.2 Spectrométrie de masse 5

1.3 Générateur MHD 7

1.4 Cyclotron 8

Conclusion 10

Références 11

Introduction

Force de Lorentz- la force avec laquelle le champ électromagnétique, selon l'électrodynamique classique (non quantique), agit sur une particule chargée ponctuellement. Parfois, la force de Lorentz est appelée la force agissant sur un objet en mouvement avec vitesse υ charge q uniquement du côté du champ magnétique, souvent à pleine puissance - du côté du champ électromagnétique en général, en d'autres termes, du côté de l'électricité E et magnétique B des champs.

Dans le Système international d'unités (SI), il s'exprime comme suit :

F L = q υ B péché α

Elle porte le nom du physicien néerlandais Hendrik Lorentz, qui a trouvé une expression pour cette force en 1892. Trois ans avant Lorenz, l'expression correcte a été trouvée par O. Heaviside.

La manifestation macroscopique de la force de Lorentz est la force Ampère.

1. Utiliser la force de Lorentz

L’effet exercé par un champ magnétique sur des particules chargées en mouvement est très largement utilisé en technologie.

La principale application de la force de Lorentz (plus précisément, son cas particulier - la force Ampère) concerne les machines électriques (moteurs et générateurs électriques). La force de Lorentz est largement utilisée dans les appareils électroniques pour influencer les particules chargées (électrons et parfois ions), par exemple à la télévision. tubes à rayons cathodiques, V spectrométrie de masse Et Générateurs MHD.

De plus, dans les installations expérimentales actuellement créées pour réaliser une réaction thermonucléaire contrôlée, l'action d'un champ magnétique sur le plasma est utilisée pour le tordre en un cordon qui ne touche pas les parois de la chambre de travail. Le mouvement circulaire des particules chargées dans un champ magnétique uniforme et l'indépendance de la période d'un tel mouvement par rapport à la vitesse des particules sont utilisés dans les accélérateurs cycliques de particules chargées - cyclotrons.

1. 1. Dispositifs à faisceau électronique

Les dispositifs à faisceau électronique (EBD) sont une classe de dispositifs électroniques sous vide qui utilisent un flux d'électrons, concentrés sous la forme d'un faisceau unique ou d'un faisceau de faisceaux, qui sont contrôlés à la fois en intensité (courant) et en position dans l'espace, et interagissent avec une cible spatiale stationnaire (écran) de l'appareil. Le principal domaine d'application de l'ELP est la conversion d'informations optiques en signaux électriques et la conversion inverse du signal électrique en signal optique - par exemple, en une image de télévision visible.

La classe des appareils à rayons cathodiques ne comprend pas les tubes à rayons X, les photocellules, les photomultiplicateurs, les dispositifs à décharge gazeuse (dékatrons) et les tubes électroniques récepteurs et amplificateurs (tétrodes à faisceau, indicateurs de vide électriques, lampes à émission secondaire, etc.) avec un forme de faisceau de courants.

Un dispositif à faisceau d'électrons se compose d'au moins trois parties principales :

Un projecteur électronique (pistolet) forme un faisceau d'électrons (ou un faisceau de rayons, par exemple trois faisceaux dans un tube image couleur) et contrôle son intensité (courant) ;

Le système de déflexion contrôle la position spatiale du faisceau (son écart par rapport à l'axe du projecteur) ;

La cible (écran) du PEL récepteur convertit l'énergie du faisceau en flux lumineux d'une image visible ; la cible de l'ELP émetteur ou stockeur accumule un relief de potentiel spatial, lu par un faisceau d'électrons à balayage

Un vide profond est créé dans le cylindre CRT. Pour créer un faisceau d'électrons, un appareil appelé canon à électrons est utilisé. La cathode, chauffée par le filament, émet des électrons. En modifiant la tension sur l'électrode de commande (modulateur), vous pouvez modifier l'intensité du faisceau d'électrons et, par conséquent, la luminosité de l'image. Après avoir quitté le canon, les électrons sont accélérés par l'anode. Ensuite, le faisceau passe à travers un système de déviation, qui peut changer la direction du faisceau. Les tubes cathodiques de télévision utilisent un système de déflexion magnétique car il offre de grands angles de déflexion. Les CRT oscillographiques utilisent un système de déflexion électrostatique car il offre de meilleures performances. Le faisceau d'électrons frappe un écran recouvert de phosphore. Bombardé par des électrons, le phosphore brille et un point de luminosité variable se déplaçant rapidement crée une image sur l'écran.