લોરેન્ટઝ બળ એટલે શું ? તેના માટેનું સૂત્ર લખો.
જ્યારે વિદ્યુતક્ષેત્ર અને ચુંબકીયક્ષેત્ર એમ બંને હાજર હોય તેવાં વિસ્તારમાંથી વિદ્યુતભારિત કણ પસાર થાય ત્યારે તેનાં પર લાગતાં ફુલ બળને લૉરેન્ટ્ઝ બળ કહે છે.
વિદ્યુતક્ષેત્રમાંથી પસાર થતાં $q$ વિદ્યુતભાર પર લાગતું વિદ્યુત બળ, $\overrightarrow{ F }$ વિદ્યુત $=q \overrightarrow{ E }$
અને યુંબકીયક્ષેત્રમાંથી પસાર થતાં $q$ વિદ્યુતભાર પર લાગતું યુંબકીય બળ $\overrightarrow{ F }_{megnet}=q(\vec{v} \times \overrightarrow{ B })$
આમ, વિદ્યુતભાર પર લાગતું કુલ બળ,
$=q \overrightarrow{ E }+q(\vec{v} \times \overrightarrow{ B })$
$\therefore \overrightarrow{ F }=q[\overrightarrow{ E }+(\vec{v} \times \overrightarrow{ B })]$ ને લોરેન્ટ્ઝ બળ કહે છે.
કોષ્ટક : જુદી જુદી ભૌતિક પરિસ્થિતિઓમાં ચુંબકીયક્ષેત્રના માનના ક્રમ
ભૌતિક પરિસ્થિતી | $B$ નું માન(ટેસ્લામાં) |
ન્યૂટ્રોન તારાની સપાટી | $10^{8}$ |
કોઈ પ્રયોગશાળામાં મહતમ ક્ષેત્રનું મૂલ્ય | $1$ |
નાના લંબચોરસ ચુંબક $(Bar Magnet)$ની પાસે | $10^{-2}$ |
પૃથ્વીની સપાટી પર | $10^{-5}$ |
મનુષ્યના ચેતાંતંતું | $10^{-10}$ |
તારાઓ વચ્ચેના અવકાશમાં | $10^{-12}$ |
$m$ દળવાળો વિદ્યુતભાર $q$ એકસમાન ચુંબકીયક્ષેત્રમાં $r$ ત્રિજયાના વર્તુળમાર્ગ પર પરિક્રમણ કરે છે.તેની ઝડપ $v$ અચળ છે,તો વિદ્યુતભારના એક પરિક્રમણના અંતે ચુંબકીયક્ષેત્ર વડે કેટલું કાર્ય થયું હશે?
હેલ્મહોલ્ટઝ ગૂંચળાઓની મદદથી નાનાવિસ્તારમાં $0.75 \;T$ મૂલ્યનું નિયમિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરવામાં આવ્યું છે.આ જ વિસ્તારમાં, ગૂંચળાઓની સામાન્ય અક્ષને લંબ રૂપે નિયમિત સ્થિરવિદ્યુતક્ષેત્ર જાળવી રાખવામાં આવે છે. $15\; kV$ વડે પ્રવેગિત થયેલ (એક જ પ્રકારના) વિદ્યુતભારિત કણોની એક સાંકડી કિરણાવલી આ વિસ્તારમાં બંને ગૂંચળાઓની અક્ષ તથા સ્થિર વિદ્યુતક્ષેત્ર બંનેને લંબરૂપે દાખલ થાય છે. જો $9.0 \times 10^{-5} \;V m ^{-1}$ જેટલા સ્થિર વિદ્યુતક્ષેત્રમાં આ કિરણાવલી આવર્તન ન અનુભવે તો વિચારો કે આ કિરણાવલી શાની બનેલી હશે? શા માટે જવાબ અજોડ નથી?
સમાન ગતિ ઊર્જાના ડયુટેરોન અને આલ્ફા કણને ચુંબકીયક્ષેત્ર સાથે લંબ દાખલ કરવામાં આવે છે. તેમના વર્તુળાકાર પથની ત્રિજ્યા અનુક્રમે $r_{d}$ અને $r_{\alpha}$ છે. $\frac{r_{d}}{r_{\alpha}}$ નું મૂલ્ય કેટલું થાય?
એક પ્રોટોન અને એક આલ્ફા કણ, સમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર $B$ માં તેને લંબરૂપે ગતિ કરતાં પ્રવેશ કરે છે. જો બંને કણો માટે, વર્તુળાકાર કક્ષા માટેની ત્રિજયા સમાન હોય અને પ્રોટોન દ્વારા મેળવાતી ગતિઊર્જા $ 1 \,MeV$ હોય, તો આલ્ફા કણ દ્વારા મેળવાતી ગતિઊર્જા $MeV$ માં કેટલી હશે?
$1$ ટૅસ્લા $=$ ..... ગૉસ.