Xii боб. Магнит майдон 12. 1-§. Магнит майдон ва унинг характеристикаси. 12. 2-§. Био-савар-лаплас қонуни

 
 
12.5-§. Зарядли зарраларнинг магнит майдондаги харакати. Циклотрон 
 
Магнит майдонга кирган зарядли зарраларнинг бир неча холини кўрайлик. 
1. Зарядли зарранинг харкат йўналиши магнит индук-цияси чизиқлари бўйлаб содир 
бўлганда, u ва В векторлари орасидаги бурчак 

= 0 ёки 

= 

га тенг. Бунда F
л
= 0 бўлади. 
Демак, бу холда магнит майдон зарядли заррага таoсир қилмайди. 
2. Агар u ва В орасидаги бурчак 

= 

/2 ёки 3

/2 га тенг бўлса, F
л
= quB бўлади. Бунда 
куч таoсирида зарра айлана бўйлаб харкатланади. Айлана радиуси R ни Лорентц кучини 
марказдан қочма кучга тенглаб топамиз: 
qB
mu
R
бундан
R
mu
quB


2
(12.21) 
эканлиги келиб чиқади. 
(12.21) даги m - зарранинг массаси, q - зарранинг заряди. 
Зарранинг айланиш даври 
B
m
q
qB
mu
u
u
R
T
)
(
2
2
2







(12.22) 
ва В нинг аниқ қийматларини билсак q/m ни аниқлаш мумкин бўлади. 
3. Зарра тезлиги магнит майдон йўналиши билан ихтиёрий 

бурчак ташкил этсин. Бу вақтда харакатланаётган зарраларга магнит 
майдон кўрсатадиган таoсирдан циклик тезлатгичлар (циклотрон, 
синхротрон, 
синхрофазотрон), 
магнитогидродинамик 
генераторларда фойдаланилади. 
Циклотрон зарядланган элементар зарралар (электрон, 
протон, алpфа-ва ва бошқа шу каби зарралар)ни ёруғлик тез-лиги С 
= 3 
. 
10
8
м/с га яқин тезликларгача тезлаштирувчи қурилма. Бундай 
зарралар атом ядроларини ўрганишда, радиоактив изотоплар 
олишда ва шунга ўхшаш мақсадларда фойдаланилади. 
Циклотроннинг асосий қисми кучли электромагнитдир. Бу 
электромагнит қутблари орасида ярим доира шаклидаги ясси 
цилиндр - вакуум камераси жойлашган. Бу камера 
дуант
деб аталувчи D - симон икки бўлак 
D
1
ва D
2
лардан иборат. Дуантлар электродлар вазифасини хам ўтайди. Улар ўзгарувчан 
кучланишли юқори частотали генераторнинг қутбларига уланган. Шунинг учун дуантлар 
навбатма-навбат гох мусбат, гох манфий зарядланиб туради. Электр майдон фақат дуантлар 
оралиғидаги тирқишдагина мавжуд бўлади. Тезлатилиши лозим бўлган зарядли зарралар 
камерага махсус қурилма (расмда S деб белгиланган) орқали киритилади.
Камера киритилган мусбат зарядли зарралардан бирининг харакатини кузатайлик. 
Зарра дархол манфий зарядланган дуант томон тортилади. Дуант ичида зарранинг харакати 
йўналишга перпендикуляр бўлган магнит майдон заррани айланма орбита бўйлаб 
харакатланишига мажбур этади. Зарра ярим айланани босиб ўтгач, яна дуантлар оралиғидаги