Forze Magnetiche su fili percorsi da corrente e su cariche elettriche
- Descrivi il funzionamento del dispositivo in figura
- Come puoi renderlo più potente?
- Descrivi il funzionamento del dispositivo in figura.
- Come potresti deviare gli elettroni in modo alternativo?
a)
RispondiElimina1)Il dispositivo rappresentato è un motore elettrico: esso è composto da due spazzole (brush) conduttrici di elettricità che toccano un commutatore (commutator), una bobina (coil) e un magnete, fra i cui due poli si trova la bobina. Una corrente percorre una delle spazzole, si trasmette al commutatore, viaggia attraverso la bobina e raggiunge la spazzola successiva. Al suo passaggio nella bobina, si genera un campo magnetico pari a µ0nI che tende ad allinearsi con quello del magnete: perciò, il sistema composto da bobina e commutatore, mediante un perno, comincia a ruotare nella direzione data dalla regola della mano destra. Quando il commutatore non è a contatto con nessuna delle spazzole, la bobina non è percorsa da corrente né vi è un secondo campo magnetico, ma essa continua a ruotare per inerzia, fino a che il commutatore tocca di nuovo le spazzole. A questo punto, poiché la prima sezione del commutatore tocca la seconda spazzola e viceversa, il senso della corrente nella bobina cambia e viene generato un secondo campo magnetico, ma in direzione opposta alla prima volta. Per la tendenza del suo campo di riallinearsi con quello del magnete, la bobina continua il suo movimento rotatorio per inerzia e il ciclo si ripete.
2) Per potenziare tale motore elettrico, si potrebbe fornire più corrente oppure aumentare il numero di spire della bobina.
b)
1) Il dispositivo rappresentato è un tubo catodico: è un contenitore cavo in cui viene prodotto il vuoto, che contiene un catodo, la fonte di elettroni, e un anodo, il polo positivo. Mediante un generatore di tensione, gli elettroni vengono proiettati in "raggi" dal catodo verso l'anodo. Questi elettroni passano attraverso il campo magnetico di deflettori agenti in coppie: una ha un deflettore in alto e l'altro in basso, l'altra ha il primo a destra e il secondo a sinistra. A seconda di quale di essi viene attivato, per la forza di Lorentz () gli elettroni vengono deviati. Se sono attivi i deflettori di sopra e sotto, a seconda della direzione del campo, gli elettroni vengono deviati a destra o a sinistra; se sono attivi i deflettori di destra e sinistra, gli elettroni vengono deviati verso l'alto o verso il basso.
2) Si potrebbe utilizzare un condensatore elettrico, che producendo una differenza di potenziale attirerebbe/respingerebbe gli elettroni.
20.2
a) The copper swing would stay down.
b) The copper swing would stay down.
20.3
a) It goes from the upper magnet to the lower one.
b) It will be pushed upwards because of the Lorentz force generated by the current in the coil.
20.4
a) Upwards.
b) Upwards.
20.5
a) Electrons.
b) To give the electrons enough kinetic energy to leave the cathod.
c) Electromagnetic energy becomes kinetic.
d) H.
e) Tracks left by electrons up and down the screen.