带电粒子通过环

如果一个带电粒子以一个恒定的速度移动沿着一条直线经过torroid的中心,然后粒子的磁场会诱发emf torroid形成电流。现在随着torroid获得能源带电粒子必须松了我。e,它的速度应该减少。但torroid领域的局限。所以torroid年代领域还t interract粒子。使带电粒子deccelarate什么呢?从变化的磁场是电磁波torroid里面?如果是这样也如何?
拉杰什·库马尔nayak(20岁)
durgapur westbengal,印度

一个很难回答的问题!

让我们看看这个从环框架。为了简单起见,让我们考虑的环面是一个循环的单管的金属,与电阻足够高的L / R(电感/电阻)相比时间短时间粒子穿过环面附近。移动的带电粒子的磁场周围循环路径。当它接近的环面净磁通穿过环形管。通量变化生成EMF驱动电流的小圆管。相反,生成一个通量管的标志的一个移动的带电粒子。通量也发生变化,使循环管周围的EMF经历中间环面。

因为粒子的路径相似的循环,它经历一个力的方向运动。没有经过详细的计算,我们知道粒子必须慢下来,因为管的电流通过电阻加热消散一些能量。

换句话说,即使周围的磁场产生的电流环面管仅限于在管,该字段生成EMF的变化外环面。至少在这种程度的近似,我们不需要考虑显式辐射场。

有趣的是看同样的问题从静止帧最初看法。对粒子,卸货环面移动。EMF的是从哪里来的?这里,记住,粒子产生的电场不均匀电荷分布在环面,足以取消环面内的电场。现在的部分环面是带电的,所以他们的运动使得磁场。磁场使通量管,等等。

我试着通过快速计算估计能量损失的大小。如果粒子电荷Q,初始速度v(相对于环)和环面大半径D和小半径r, b,厚度和电阻率ρ(在研究生院理事会单位),能量损失是问一些无量纲数倍²r³bv³/ (D⁴ρc⁴),还在研究生院理事会单位。

迈克·W。

(发表在02/10/2015)

说EMF一定是电磁波的电场被独立的源,在这种情况下是磁场torroid中的局限,反对粒子的运动。不是吗。我也认为没有必要考虑焦耳加热占带电粒子的能量损失,因为无论如何设置的电子线运动。
拉杰什·库马尔nayak(20岁)
durgapur westbengal,印度

是的,它必须是一个电场,因为它改变了带电粒子的能量。磁力在直角的运动,因此不做简单的带电粒子。

原则上计算不考虑焦耳加热就可以完成,但它提供了一个简单的方法来跟踪的主要能量损失。注意,我粗略计算是假设L / R < < D / v,电流环是由粒子的瞬时变化的通量。如果L / R > > D / v,还有小电阻加热,因为目前没有反应在粒子通过之前。所以最大电阻加热发生在ρ是足够大的L / R约等于D / v。

如果ρ= 0,没有电阻加热的超导环吗?还有一些通过电磁辐射能量损失由于粒子之间的相互作用和环面。我做了一个粗略的计算,得到了能量损失~问²r²v⁵/ (D³c⁵)。注意,这种辐射损失损失的比例如果超导体材料电阻率ρ是ρDv所取代²/加拿大皇家银行,这对普通值远小于1的参数。所以它看起来像焦耳加热实际上是关键。

迈克·W。

(发表在02/18/2015)