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电偏转英文解释翻译、电偏转的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 electric deflection

分词翻译:

电的英语翻译:

electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-

偏转的英语翻译:

deflexion
【化】 eccentric rotation; offset
【医】 declination; deflection

专业解析

电偏转 (Diàn Piānzhuǎn),英文术语为Electric Deflection 或Electrostatic Deflection,是物理学和电子工程学中的一个核心概念,特指利用静电场对运动中的带电粒子束(如电子束、离子束)施加作用力,从而改变其运动方向或轨迹的现象。

其详细含义可从以下角度阐释:

  1. 物理机制:

    • 当带电粒子(如电子)穿过空间中的静电场时,会受到电场力(库仑力)的作用。该力的方向与粒子所带电荷的性质(正或负)及电场方向有关。对于带负电的电子,其受力方向与电场方向相反。
    • 根据牛顿第二定律,这个电场力会使带电粒子产生加速度,从而改变其运动速度的方向(偏转),而其速度大小也可能发生变化(加速或减速)。在典型的电偏转应用中(如示波器),主要关注的是运动方向的改变。
  2. 核心应用:

    • 阴极射线管 (CRT): 这是电偏转最经典的应用。在示波器和老式电视机显像管中,电子枪发射的电子束依次通过水平和垂直放置的两对平行偏转板。通过在偏转板上施加变化的电压,产生可控的横向电场,使电子束在荧光屏上精确扫描,形成波形或图像。
    • 粒子束操控: 在粒子加速器、质谱仪、电子显微镜等设备中,电偏转系统用于引导、聚焦或筛选不同能量或荷质比的带电粒子。
    • 静电喷墨打印: 利用电场偏转带电墨滴,控制其落点位置。
  3. 偏转量与关键参数:

    • 带电粒子在电场中的偏转量(位移或角度)主要取决于:
      • 电场强度 (E): 电场越强,偏转力越大。
      • 粒子电荷量 (q): 电荷量越大,受力越大。
      • 粒子质量 (m): 质量越大,惯性越大,偏转越困难。
      • 粒子速度 (v): 速度越快,粒子穿过偏转区的时间越短,偏转量越小。
      • 偏转区长度 (L): 粒子在电场中运动的路径长度。
    • 对于平行板偏转器中的电子束,其离开偏转区时的偏转量(位移)可近似表示为: $$ D = frac{e E L D_l}{2 m v} $$ 其中:
      • $D$ 是偏转位移,
      • $e$ 是电子电荷量,
      • $E$ 是偏转板间的电场强度,
      • $L$ 是偏转板长度,
      • $D_l$ 是偏转板中心到屏幕的距离(或等效距离),
      • $m$ 是电子质量,
      • $v$ 是电子进入偏转区时的速度。
  4. 与磁偏转的区别:

    • 作用力来源: 电偏转利用静电场力,磁偏转利用磁场对运动电荷产生的洛伦兹力。
    • 力与速度关系: 电场力 ($F_e = qE$) 与粒子速度无关;洛伦兹力 ($F_m = q(v times B)$) 与粒子速度方向垂直,且大小与速度大小有关。
    • 偏转特性: 电偏转灵敏度(单位电压引起的偏转)通常随粒子能量增加而降低(因 $v$ 增大);磁偏转灵敏度与粒子速度无关(在非相对论情况下,因 $F_m propto v$ 且穿越时间 $propto 1/v$,偏转量 $propto (F_m t)/m propto v * (1/v) propto 1/v$,但实际设计磁偏转线圈时,励磁电流产生的磁场 $B propto I$,最终偏转量 $D propto I / sqrt{V_a}$$V_a$ 为加速电压,即与粒子能量有关)。
    • 频率响应: 电偏转因存在极间电容,在高频下响应可能受限;磁偏转线圈电感影响其高频响应。

权威参考来源:

网络扩展解释

电偏转是指带电粒子(如电子)在电场中因受电场力作用而发生运动方向改变的现象,常见于示波器、显像管等设备中。以下是其详细解释:

1.定义与原理

电偏转通过施加电场力改变带电粒子的运动轨迹。例如,在示波管中,电子以初速度进入平行金属板间的匀强电场,垂直方向受力产生加速度,导致其路径偏移。

2.受力特征

带电粒子在匀强电场中受恒力作用,大小为 ( F = qE ),方向与电场方向一致。此力与粒子速度无关,仅由电场强度和电荷量决定。

3.运动规律

粒子在电场中做类平抛运动(匀变速曲线运动),轨迹为抛物线。

4.与磁偏转的对比

特征 电偏转 磁偏转
受力类型 恒力(电场力) 变力(洛伦兹力)
轨迹 抛物线 圆弧
偏转角度 最大角度小于90°,随时间变化 角度可超过90°,均匀变化
动能变化 动能增加 动能保持不变
应用场景 示波器、显像管 质谱仪、回旋加速器

(综合对比参考)

5.应用与局限性

电偏转响应速度快,常用于需要高频信号处理的设备(如示波器)。但偏转角度有限,且需较高电压,因此在需要大角度偏转时可能采用磁偏转。

公式示例(电偏转垂直位移):
$$ y = frac{eU l (L + frac{l}{2})}{2m d v_0} $$
其中 ( L ) 为板末端到屏幕的距离。

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