Duritate magnetică

Duritate magnetică
$\xi \$
Dimensiune	L 2 MT -3 I -1
Unități
SI	T m
SGSE	statvolt
SGSM	abvolt
Note
scalar

Duritatea magnetică este o mărime fizică care determină efectul unui câmp magnetic asupra mișcării unei particule încărcate .

Rigiditatea magnetică este exprimată prin raportul dintre „energia” unei particule și sarcina sa electrică [1] : $\xi \$

\xi ={\frac {pc}{q)}={\frac {\gamma mv}{q)),

Unde

$p\$ este impulsul particulei;
$c\$ este viteza luminii în vid ;
$q\$ este sarcina electrică a particulei;

Unitățile de măsură pentru duritatea magnetică sunt contoarele Tesla ( Tl m) în SI și statvoltii sau albvolții în CGS .

Mișcarea particulelor într-un câmp magnetic

Din egalitatea forței Lorentz și a forței centrifuge se poate obține relația

ieșire verbosă

O particulă încărcată care se mișcă într-un câmp magnetic constant cu o viteză este supusă forței Lorentz (în sistemul CGS ) $\mathbf {B} \$ ${\mathbf v}\$

{\mathbf {F} }=(q/c)[\mathbf {v} \times \mathbf {B} ]\

Conform celei de-a doua legi a lui Newton , ecuațiile de mișcare sunt scrise ca

{\frac {d}{dt}}(m\mathbf {v} )={\frac {q}{c}}[\mathbf {v} \times \mathbf {B} ],

unde pentru mișcarea relativistă masa particulei este definită în termeni de masa în repaus ca $m_{0}\$

m=m_{0}/{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}.

Forța Lorentz, direcționată perpendicular pe vectorul viteză și pe vectorul de inducție magnetică , nu funcționează, prin urmare, modulul vitezei particulei și masa sa relativă într-un câmp magnetic constant nu se vor modifica. Doar direcția vectorului viteză se va schimba, iar componenta viteză paralelă cu câmpul va rămâne constantă, în timp ce componenta perpendiculară se va roti. În acest fel $\mathbf {v_{y}} ||\mathbf {B} \$ $\mathbf {v_{x}} \bot \mathbf {B} \$

m{\frac {d\mathbf {v_{x}} {dt}}={\frac {q}{c}}[\mathbf {v_{x}} \times \mathbf {B} ] ,

unde este acceleratia centripeta . Având în vedere că proiecția impulsului pe planul perpendicular pe este , obținem ${\frac {dv_{x}}{dt}}={\frac {v_{x}^{2}}{R}}$ $\mathbf {B} \$ $p_{x}=mv_{x}\$

{\frac {mv_{x}\cdot v_{x}}{R}}={\frac {q}{c}}v_{x}B\quad \Rightarrow \quad {\frac {p_{ x}c}{q}}=BR.

Traiectoria particulei va fi o spirală cu o rază de curbură , „înfășurată” pe linia de forță. $R\$

pc/q=BR,\

unde este inducția câmpului magnetic , este raza Larmor și este proiecția impulsului pe un plan perpendicular pe direcția câmpului . Astfel, duritatea magnetică este numeric egală cu [1] [2] $B\$ $R\$ $p\$ $\mathbf {B} \$

\xi ={\frac {pc}{q}}=BR.

Particulele cu aceeași rigiditate se vor mișca pe aceleași traiectorii.

Vezi și

Note

↑ 1 2 Murzin V. S. Astrofizica razelor cosmice: Manual pentru universități. — Cartea universitară. - M . : Logos, 2007. - S. 20 - 21. - 488 p. — (Manual universitar clasic). - 1500 de exemplare. - ISBN 978-5-98704-171-6 .
↑ Sivukhin D.V. Curs general de fizică. — Ediția a 3-a, stereotipă. — M .: Fizmatlit , 2006 . - T. V. Fizică atomică și nucleară. — 784 p. - 3000 de exemplare. — ISBN 5-9221-0645-7 .

Literatură

Murzin V. S. Astrofizica razelor cosmice: manual pentru universități. — Cartea universitară. — M .: Logos , 2007. — 488 p. — (Manual universitar clasic). - 1500 de exemplare. - ISBN 978-5-98704-171-6 .
Sivukhin DV Curs general de fizică. — Ediția a 3-a, stereotipă. — M .: Fizmatlit , 2006 . - T. V. Fizică atomică și nucleară. — 784 p. - 3000 de exemplare. — ISBN 5-9221-0645-7 .

Link -uri

Iuşkov B.Yu. Rigiditatea decupării geomagnetice (link indisponibil) . Pătrunderea razelor cosmice în magnetosfera Pământului . SINP MGU : Cercetarea spațială și interacțiunea mediului spațial cu sistemele și materialele navelor spațiale. Consultat la 24 noiembrie 2011. Arhivat din original la 17 aprilie 2013. (Rusă)