Пређи на главни садржај

Лоренцова сила

Истраживање природе катодних зрака у току XIX века и откриће електрона је подразумевало испитивања у електричном и магнетном пољу. Кретање честица у оваквим пољима и данас има примене - у медицини и електроници.
Симулација се састоји из три дела. Први сегмент представља кретање честице у хомогеном магнетном пољу, док је изложена дејству магнетне силе. Честица поседује центрипетално убразање. 
Затим је представљено кретање у хомогеном електричном пољу. Запажамо да се честица креће попут хоризонталног хица - променљивом брзином и по бројној вредности и по правцу. 
Трећи део анимације приказује кретање у оба поља истовремено. У литератури се обично наводи да на честицу делује Лоренцова сила - као векторски збир електричне и магнетне силе:


Равномерно праволинијско кретање честице, приказано у трећем делу анимације, последица је тога што је резултанта наведене две силе једнака нули.
Ова појава се користи да би се извршила раздвајање честица према одређеној вредности брзине. На пример, ако се у простору између два поља простиру наелектрисане честице различитих брзина, подешавањем односа Е/B може се утицати да једино честице које се крећу одређеном брзином поседују праволинијску путању; друге честице скрећу.
Холов ефекат, који се употребљава за рад појединих сензора, исто тако се заснива на овој појави. Струја у проводнику започиње протицање у сталном магнетном пољу па настаје скретање електрона ка горњем (или доњем) делу проводника. Последица тога је формирање електричног напона између дела проводника у коме су електрони и тамо где нису присутни.

Коментари

Популарни чланци

Електромагнетне осцилације

Најједноставнији приказ електромагнетних осцилација представља веза калема и кондензатора у струјном колу. Такво коло је присутно у многим електронским уређајима које употребљавамо.  Кондензатор је приказан у облику ваљка и у почетку је био напуњен. Позитиван знак је у складу са позицијом позитивне облоге кондензатора, а приказује и смер струје у колу. У калему настаје магнетно поље, али се постепено формира због присуства индуктивног електричног отпора. Након што се кондензатор испразни, струја самоиндукције пуни кондензатор - у складу са Ленцовим законом.



Референтни систем

Анимација приказује слободан пад лопте на броду који се креће. О тој појави је размишљао изопштени свештеник Ђордано Бруно. Наслутио је да путања лопте неће бити иста у односу на посматраче на броду и копну. Истакнути историчар развоја физике Милорад Млађеновић цитира један Брунов запис: „Замислимо два човека, једног на броду у покрету, а другог изван њега. Нека обојица имају руку у истој тачки ваздуха и нека са тог истог места истовремено сваки испусти по један камен. Камен првог, не скрећући са (вертикалне) линије пашће на одређено место, док ће камен другога бити померен уназад.” 
Ако се појава посматра у односу на обалу мора као референтни систем, путања поприма изглед хоризонталног хица. Опажајући исту појаву на броду, а то је приказано у другом делу анимације, путања је попут слободног пада. Разлика је присутна, јер се камера у другом делу анимације креће заједно са бродом те поседује брзину својствену броду, док је у првом делу анимације била непокретна у односу на брод:

Узајамна индукција

Док је обављао експерименте који су довели до открића електромагнетне индукције, Мајкл Фарадеј би поставио два калема, један наспрам другог, и запазио је да калем са батеријомствара струју у другом калему при укључењу/искључењу батерије. Исто тако је постављао језгро начињено од гвожђа у оба калема и уочио је појачање ефекта. Видео запис приказује индуковање струје у калему с леве стране због промене флукса магнетног поља који потиче од десног калема:



Смер индуковане струје у десном калему је у складу са Ленцовим законом. Предуслов настанка индуковане струје је електромоторна сила: ε = - NΔΦ/Δt  Промена флукса је сразмерна промени јачине струје (Δί) у калему с леве стране: ΔΦ = MΔί при чему је M коефицијент узајамне индукције који зависи од облика и величине оба калема, као и од броја навојака и узајамног положаја. Подразумева се да десни калем индукује струју у другом калему, што није приказано у анимацији, али коефицијент самоиндукције калема с леве стране једнак је оном с десне ст…

Линеарни хармонијски осцилатор

Видео запис приказује кружне осцилације куглице и линеарне хармонијске осцилације њене сенке. Циљ је да се повуче паралела између те две врсте осцилација:


Приказ осциловања објекта закаченог за опругу треба да пружи увид у то због чега се се осцилаторна кретања описују хармонијским функцијама.

У првом делу је дат приказ хармонијског осцилатора који мирује. Међутим, ако кретање анализирамо у односу на други референтни систем, тако да је осцилатор у покрету, уочавамо путању која изгледа попут хармонијске функције. На сајту Геогебре је дат приказ симулације простог осцилатора и графика положаја, брзине и убрзања.