Hva er en magnetisk feltkraft?

Magnetfeltkraft er effekten som et magnetfelt utøver eller virker på en ladet partikkel, for eksempel et molekyl, når du passerer gjennom det feltet.Disse kreftene eksisterer når det er et elektrisk ladet molekyl nær en magnet, eller når strøm passerer gjennom en ledning eller spole.Magnetfeltkraft kan brukes til å drive elektriske motorer, og for å analysere kjemiske strukturer av materialer på grunn av måten partikler reagerer på det.

Når elektrisk strøm føres gjennom en ledning, skaper strømmen av elektroner et magnetfelt, og skaper en kraftsom kan handle på andre materialer.Et vanlig eksempel på magnetfeltkraft er en elektrisk motor, som bruker en bevegelig rotor med ledninger kveilet rundt den, omgitt av en stator med ekstra spoler.Når en elektrisk strøm blir brukt på stator -spolene, skaper de et magnetfelt, og kraften til det feltet skaper dreiemoment som beveger rotoren.

Retningen til magnetfeltkraften kan beskrives ved å bruke det som kalles høyre rule.En person kan peke tommelen, indeksen eller første fingeren, og den andre fingeren i tre forskjellige retninger, ofte kalt x-, y- og z-aksen.Hver finger og tommelen skal være 90 grader til hverandre, så hvis personen peker pekefingeren, peker den andre fingeren til venstre og tommelen peker direkte på personen.

Bruke dette arrangementet av fingrene, hverFingeren vil vise instruksjonene for den elektriske strømmen (pekefingeren), magnetfeltet (den andre fingeren) og den resulterende magnetfeltkraften (tommelen).Når de fire fingrene på hånden er krøllet mot håndflaten, viser dette magnetfeltets retning med tommelen fremdeles som indikerer retningen på kraften.Å bruke høyre -regelen er en enkel måte for studenter som lærer om magnetfelt å se effekten av strøm og krefter som resulterer.

Magnetiske felt kan være veldig nyttige i laboratoriet for analyse av materialer.Hvis et materiale må identifiseres, eller deles ned i dets molekylære komponenter, kan prøven ioniseres, noe som endrer materialet til en gass med positive eller negative elektriske ladninger.Denne ioniserte gassen føres deretter gjennom et sterkt magnetfelt, og kommer ut i et samlingsområde.

Massen eller vekten til hver ioniserte partikkel i testprøven reagerer forskjellig på magnetfeltkraften, og partiklene er bøyd litt fra en rett retning.En innsamlingsenhet registrerer der hver partikkel slår detektoren, og dataprogramvare kan identifisere molekylet fra hvordan den samhandler med feltet.En type enhet som bruker denne teknologien kalles et massespektrometer, og brukes mye for å hjelpe til med å identifisere ukjente stoffer.

En annen bruk av magnetiske felt for å forårsake endringer i ioniserte materialer er en partikkelakselerator.På slutten av 1900 -tallet lå den største partikkelakseleratoren som ble bygget på den tiden ved grensen til Sveits og Frankrike, med 17 kilometer (27 kilometer) akselerator dypt under jorden i en stor sløyfe.Utstyret utnyttet magnetfeltkraft for å raskt akselerere ladede partikler inn i løkken, der ytterligere felt fortsatte å fremskynde, eller akselerere de ladede partiklene.

Da høyhastighetspartiklene sirklet den store samleren, ble de administrert av andre magnetiskeFeltkontroller og sendt til kollisjoner med andre materialer.Dette utstyret ble bygget for å teste kollisjoner med høy energi som ligner de som ble sett i solen eller andre stjerner, og under kjernefysiske reaksjoner.Plasseringen under jorden ble brukt for å forhindre at partikler fra rommet forstyrret testresultatene, fordi bergens lag over gasspedalen absorberte høyhastighetsenergi og ioner.