نموذج 2023 امتحان الفيزياء للثانوية العامة بالاجابة

يمكن تحديد سرعة الانجراف للإلكترونات الحرة باستخدام القانون الكلاسيكي للحركة، حيث يتم استخدام قوة لورنتز لحساب القوة الناتجة عن حقل مغناطيسي معين على شحنة إلكترونية متحررة.

تعتمد القوة اللورنتز على سرعة الإلكترونات وقوة المجال المغناطيسي، ويمكن استخدامها لحساب سرعة الانجراف للإلكترونات الحرة بعد مرورها في مجال مغناطيسي. ويحسب القانون اللورنتز القوة الناتجة عن تأثير المجال المغناطيسي على شحنة إلكترونية بالمعادلة التالية:

F = q*v*B

حيثF هي القوة الناتجة، q هي شحنة الإلكترون، v هي سرعة الإلكترون، و B هو مجال المغناطيسي.

يمكن حساب سرعة الانجراف للإلكترونات الحرة باستخدام المعادلات السابقة وتحديد السرعة التي يحدث فيها توازن بين القوة اللورنتز والقوة الكهربائية الناتجة عن الحقل الكهربائي الموجود في المكان، والتي تكون بالشكل التالي:

F = q*E

حيث E هو الحقل الكهربائي.

وتتمثل سرعة الانجراف للإلكترونات الحرة في السرعة التي تحقق توازنًا بين القوتين الكهربائية والمغناطيسية، أيتم حسابها بمساواة القوتين، ويكون التعبير النهائي كالتالي:

q*v*B = q*E

ومن هذه المساواة، يمكن حل المجهول وتحديد سرعة الانجراف للإلكترونات الحرة، والتي تكون بالشكل التالي:

v = E/B

وبذلك، يتم تحديد سرعة الانجراف للإلكترونات الحرة بناءً على الحقول المغناطيسية والكهربائية الموجودة في المكان. وتستخدم هذه الطريقة في العديد من التطبيقات العلمية والتقنية، مثل المجالات الكهرومغناطيسية والفيزياء النووية والطب النووي والتصوير بالرنين المغناطيسي.