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Niveau maths sup
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Cyclotron

Posté par
plotoner
22-01-12 à 17:25

Bonjour à tous, j'ai besoin d'aide pour un exercice. Je sais qu'il a déjà été posté il ya quelques année mais je ne comprend pas les explications.

Le cyclotron est un accélérateur de particules, constitué de deux demi-cylindres métalliques D et D′ , appelés « dees », d'axe vertical commun (Oz ), placés dans le vide, et dans lesquels règne un champ magnétostatique uniforme et constant B
Les deux demi-cylindres sont séparés d'une distance l, sur laquelle les particules sont accélérées grâce à une différence de potentiel sinusoïdale u(t)=Um*cos(ωt). Une particule de masse m et de charge q > 0 est injectée dans le dispositif au voisinage de O, avec une vitesse v1 sur une trajectoire circulaire centrée en O de rayon R1
Le temps de passage d'un dee à l'autre est négligeable, et l'étude se fait dans le cadre de la mécanique newtonienne

Pour la fréquence optimale pour l'accélération des particules je trouve f= qB/ 2*m

Sachant que a trajectoire d'une particule est formée  d'une suite de demi cercles centrés en O de rayons successifs R1, R2...Rn reliés par des éléments de trajectoire rectiligne entre les dees , exprimer en fonction de q, m, B, n, v1 et Um

Cyclotron

Posté par
prbebo
cyclotron 22-01-12 à 18:57

Bonjour plotoner,

le fonctionnenment du cyclotron est pourtant simple a comprendre : le champ electrique existant entre les pieces polaires accelere les charges (suivant la relation (1/20,mv22 - (1/2).mv12 = qUm ), t le champ magnetique se contente de faire tourner les charges pour les ramener dans le champ electrique, qui leur communiquera une energie qUm supplementaire a chaque passage. Pour  cela il faut que la frequence de la tension sinusoidale soit ajustee sur celle avec laquelle les charges se presentent dans le champ electrique.

L'exercice a ete traite des dizaines de fois sur le forum, je ne vois pas la necessite d'en remettre un nieme couche. Tu peux consulter pour t'aider le site suivant , et pour t'amuser celui-ci : .

Si malgre tout tu butes encore, on verra ce qu'on peut faire pour toi.

Prbebo.



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