Concetti Chiave
- Il campo elettrico in un condensatore piano è rappresentato da linee che vanno dall'armatura positiva a quella negativa, mentre le linee del campo magnetico sono perpendicolari alla pagina.
- Un elettrone in un campo elettrico e magnetico sperimenta forze che possono annullarsi se Fe e Fq hanno lo stesso modulo, risultando in un vettore nullo.
- Il primo principio della termodinamica stabilisce che le particelle che si muovono con velocità costante seguono la relazione v=E/B.
- Le particelle con velocità diversa subiscono deviazioni nel loro moto: le più lente sono deviate dalla forza elettrica, mentre le più veloci dalla forza magnetica.
- Il dispositivo descritto funziona come un discriminatore di velocità, consentendo solo il passaggio delle particelle che mantengono una velocità predeterminata.
Descrizione del campo elettrico e magnetico
Viene rappresentato lo spazio interno a un condensatore piano in un campo magnetico. Le linee di campo elettrico sono rivolte verso dall’armatura + a quella – e le linee di campo magnetico sono perpendicolare alla pagina uscente da essa. Su un elettrone il campo elettrico presente nel condensatore esercita una Fq dovuta al campo magnetico. Se Fe e Fq hanno lo stesso modulo, l’elettrone risente di una F uguale al vettore nullo.
Principio della termodinamica e moto
Per il primo principio della termodinamico, questo si muove in moto rettilineo uniforme v=E/B. Cioè se tutte le particelle del fascio hanno la stessa velocità,possiamo misurarla trovando quanti valori di E e B lasciano il fasciano non deviato. Se hanno velocità diversa,passano attraverso il foro fatto dallo schermo solo le particelle che hanno E/B. Infatti per le particelle più lente la forza elettrica prevale sulla magnetica e generano una deflessione nel verso Fe. Su quelle più veloci si esercita una forza magnetica più intensa ed esse sono deviate nel verso Fq. Solo quelle con velocità voluta restano indefesse e passano oltre lo schermo.Il dispositivo è un discriminatore di velocità.
Domande da interrogazione
- Come si comportano le linee di campo elettrico e magnetico all'interno di un condensatore piano?
- Qual è l'effetto del campo elettrico su un elettrone all'interno di un condensatore?
- Come funziona il discriminatore di velocità nel contesto del moto delle particelle?
Le linee di campo elettrico all'interno di un condensatore piano sono orientate dall'armatura positiva a quella negativa, mentre le linee di campo magnetico sono perpendicolari alla pagina, uscendo da essa.
Il campo elettrico esercita una forza (Fq) sull'elettrone, e se questa forza ha lo stesso modulo della forza magnetica (Fe), l'elettrone sperimenta una forza risultante pari al vettore nullo.
Il discriminatore di velocità permette di misurare la velocità delle particelle, facendo passare solo quelle con una velocità specifica (v=E/B), mentre le particelle più lente o più veloci vengono deviate e non attraversano il foro dello schermo.
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