Eremu Magnetikoak eta Erradioaktibitatea: Oinarriak eta Aplikazioak

Eremu Magnetikoak eta Indarrak

Lorentz-en Indarra Karga Puntualetan

Eremu elektrikoan karga bat kokatuz gero, indar elektriko bat agertzen da. Eremu magnetikoan, aldiz, karga geldirik badago, ez da indarrik azaltzen. Karga higitzen bada, ordea, indar magnetikoa agertzen da. Indar honen propietateak hauek dira:

• Abiadura eremuaren paraleloa denean, indarra nulua da.
• Indarra maximoa da abiadura eta eremua perpendikularrak direnean.
• Kargaren balioaren, abiaduraren eta eremuaren intentsitatearen zuzenki proportzionala da.
• Abiadurarekiko eta eremuaren intentsitatearekiko perpendikularra da.

Indar horri Lorentz-en indarra esaten zaio: F_B = q × v × B. Modulua: |F_B| = |q|vB sin α. Norabidea: v eta B bektoreak osatutako planoaren perpendikularra. Noranzkoa: eskuineko eskuaren araua.

Korronte Lineal batean

Hari eroale batean higitzen den karga-multzoari korronte elektrikoa esaten zaio. Korronte-elementu diferentzial batek (I × dl) jasaten duen indarra:

dF_B = I × dl × B

Hari osoari eragiten dion indarra indar infinitesimalen batura da. Indar magnetikoaren ezaugarriak:

• Modulua: F = ILB sin α
• Norabidea: I eta B bektoreak osatutako planoaren perpendikularra.
• Noranzkoa: eskuineko eskuaren araua.

Korronte Elektrikoen arteko Indarrak

Korronte elektriko paraleloek elkar erakartzen dute noranzko berekoak badira, eta aldaratzen dute aurkako noranzkoak badira. Korronte batek eremu magnetikoa sortzen du (Biot-Savart-en legea), eta eremu horrek beste korronte batean indarra eragiten du (Laplace-ren legea).

Bi eroale zuzen, paralelo eta mugagabeko kasuan, metro bakoitzeko indarra:

F/L = μ₀I₁I₂/2πd

Ampere Unitatearen Definizioa

Bi eroale paralelo eta mugagabe, hutsean eta metro bateko distantziara, 2 × 10^-7 N-eko indarraz erakartzen edo aldaratzen direnean, korronte-intentsitatea 1 Ampere da.

Indukzio Elektromagnetikoa

Faraday-ren Esperimentuak

Faraday-k frogatu zuen eremu magnetiko aldakor batek korronte elektrikoa induzi dezakeela. Bi esperimentu garrantzitsu:

1. Iman baten higidura haril batean.
2. Zirkuitu elektriko bat ixtea eta zabaltzea.

Ondorioa: korronte induzituaren kausa eremu magnetiko aldakorrak dira.

Fluxu Magnetikoa

Gainazal baten zeharreko fluxu magnetikoa (Φ_B) gainazal hori zeharkatzen duten indukzio-lerroen kopuruaren neurria da. Unitatea: Weber (Wb). Adierazpen matematikoa:

Φ_B = ∫_S B ⋅ dS

Eremu uniformea eta gainazal laua badira: Φ_B = BS cos θ

Lenz-en Legea

Korronte induzituaren noranzkoa fluxu aldaketari kontra egingo diona izango da.

Faraday-ren Legea

Indar elektroeragile induzituaren adierazpena:

ε = -dΦ_B/dt

Sorgailu Elektrikoa

Alternadorea

Korronte alternoko sorgailua da. Harila eremu magnetikoan biratzean, fluxu magnetikoa periodikoki aldatzen da, eta horrek indar elektroeragile bat induzitzen du. Sortutako iee-aren adierazpena:

ε = BNSω sin(ωt)

Erradioaktibitate Naturala

Erradioaktibitatearen Fenomenoa

Substantzia erradioaktiboek erradiazioak igortzeko duten propietatea da. Erradiazio hauek alfa (α), beta (β) eta gamma (γ) erradiazioak dira.

• Alfa (α) partikulak: Helio nukleoak (⁴He²⁺).
• Beta (β) partikulak: Elektroiak edo positroiak.
• Gamma (γ) erradiazioa: Erradiazio elektromagnetikoa.

Prozesu Erradioaktiboen Abiadura

Desintegrazio-abiadura denbora-unitateko desintegrazio-kopurua da. Desintegrazio-abiadura honela adierazten da:

A = dN/dt = -λN

non N materialean desintegratu gabe dagoen nukleo-kopurua den, eta λ konstante erradioaktiboa.

Semidesintegrazio-Periodoa

Hasierako nukleoen erdiak desintegratzeko behar den denbora da.

Desplazamendu Erradioaktiboaren Legeak

1. Soddy-ren legea: α partikula bat igortzean, zenbaki atomikoa 2 unitate txikiagoa eta masa-zenbakia 4 unitate txikiagoa.
2. Fajans-en legea: β partikula bat igortzean, zenbaki atomikoa 1 unitate handiagoa eta masa-zenbakia bera.
3. γ erradiazioa igortzean, nukleo bera.