Статьи

Магнітна сила Лоренца. Формула. Електрон. Індукція магнітного поля. Правило руки гвинта

Як вже було сказано раніше, магнітне поле діє на рухомий заряд. У ряді експериментів було показано, що при влёте в магнітне поле зарядженої частинки, її траєкторія викривляється (тобто відхиляється від прямої). внаслідок знання другого закону Ньютона і наявності центростремительного прискорення (Тому що тіло рухається по кривій), такий рух пояснюється наявністю сили - сили Лоренца.

Значення модуля цієї сили:

(1) (1)

Мал. 1. Сила Лоренца

Напрямок сили Лоренца - перпендикуляр до дотичної траєкторії (тобто перпендикуляр до швидкості в даний момент). Однак в площині малюнка можливі два напрямки для перпендикуляра. Яке з них вибрати - питання заряду і правила лівої руки. Нехай позитивний заряд Напрямок сили Лоренца - перпендикуляр до дотичної траєкторії (тобто перпендикуляр до швидкості в даний момент) влітає в магнітне поле перпендикулярно лініям магнітної індукції ( ) зі швидкістю . Поле направлено перпендикулярно поверхні «на нас». Тоді, згідно з правилом лівої руки, сила Лоренца спрямована як показано на малюнку 1. Подальший рух заряду, в нашому випадку, - рух по колу .

У разі, якщо рухомий заряд буде негативним, напрямок сили змінюється на протилежне.

Правило лівої руки для сили Лоренца: орієнтуємо руку так, щоб лінії магнітної індукції входили в долоню. Чотири пальці руки сонаправляем з вектором швидкості частинки, тоді протиставлений великий палець вказує на напрямок сили Лоренца для позитивно зарядженої частинки. Напрямок сили Лоренца для негативно зарядженої частинки протилежно.

Завдання на силу Лоренца можна умовно розділити на два типи:

Завдання на силу Лоренца можна умовно розділити на два типи:

Мал. 2. Сила Лоренца (Спіраль)

Для вирішення другого типу задач розглядається логіка руху тіла, кинутого під кутом до горизонту . Тобто подумки розділяємо рух на дві осі (уздовж і перпендикулярно полю) і аналізуємо рух: одне - рух по колу, друге - прямолінійний.

Висновок: завдання на силу Лоренца (1) практично ідентичні один одному. Зазвичай вирішуються через другий закон Ньютона і визначення центростремительного прискорення. Треба чітко розрізняти завдання, в яких частка рухається в магнітному полі перпендикулярно лініям магнітної індукції (тоді тіло рухається по колу) або влітає в поле під кутом до ліній магнітної індукції (тоді частинка рухається по гвинтовій траєкторії).