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    羅倫茲定律裝置

在上圖所示的溶液槽中,有一內建的電極板,今裝入5~10%的氫氧化鈉,並提供電壓予以電解,使溶液槽內產生移動的電荷,再拿一小塊磁鐵置於電解溶液槽的中間,你知道會發生什麼事嗎?
 

實驗演示影片


1.儀器介紹(實驗演示影片)


2.實驗演示(實驗演示影片)

 


實驗原理


在電場作用下,電解槽中的正離子會順著電場方向移動,即從高電位流向低電位,而負離子則相反。像電荷這樣的集體運動便形成了宏觀的電流。而電流 i 在磁場中會受一羅倫茲力

其中為溶液槽的寬度,方向與電流相同。由上式與圖一可清楚看出,當電極通電時(紅色鱷魚接線為正極,黑色為負極) ,溶液內的電流方向如圖所示指向X軸,此時外加磁鐵的磁場向上指向Z軸,因此由右手定則可判斷磁力指向Y軸,該部份便受磁力作用而開始推動全部溶液流動,這就是溶液為什麼受到外加磁場後會逆時針旋轉的原因了。


問題思考


1.如果把連接電極的紅色與黑色鱷魚接線交換,溶液又會發生什麼變化?

2.你知道磁場、電流與溶液流動速度的關係嗎?

 

相關連結


1.電流天平

2.揚聲器原理