Сила Лоренца

1. Сила Лоренца

Электрический ток - это упорядоченное движение
электрических зарядов. Найдем силу, действующую на
один заряд со стороны магнитного поля. По закону
Ампера сила, действующая на проводник с током в
магнитном поле
dF I [d l , B]
На один заряд действует сила, называемая силой
Лоренца
Fл q[ v, B]

2.

Сила Лоренца – сила, действующая со стороны
магнитного поля на движущийся заряд (здесь
скорость
упорядоченного движения носителей заряда).
Модуль силы Лоренца :
Fл qυB sinα
α – угол между
v и B. .
Следовательно, заряд, движущийся вдоль линии магнитной
индукции, не испытывает действия силы (sin 00 = 0).
Направлена сила Лоренца перпендикулярно к плоскости
векторов v и B
(к движущемуся заряду применимо
правило правого винта (буравчика).

3.

Поскольку
сила
Лоренца
всегда
направлена
перпендикулярно
движущемуся
т.е.
v заряду,
перпендикулярно, она работы над
частицей
не
совершает.
Следовательно, действуя на заряженную
частицу сила Лоренца не может
изменить
кинетическую
энергию
частицы.
Часто Лоренцевой силой называют
сумму электрических
и магнитных сил.
Здесь электрическая сила qE
ускоряет частицу, т.е.
изменяет ее энергию.
Fл qE q[ v, B]

4.

Так как сила Лоренца всегда направлена
перпендикулярно вектору скорости летящей
частицы, то она не изменяет величину скорости, а
изменяет лишь направление движения частиц.
Если заряженная частица движется в однородном
магнитном поле, вектор индукции которого
перпендикулярен
направлению
скорости
заряженной частицы, то сила Лоренца искривляет
траекторию
движения,
выполняя
роль
центростремительной силы.
Попадание летящей частицы в магнитное
поле вызывает изменение ее траектории в
зависимости от знака заряда (рис. а). На рис. б
вектор индукции магнитного поля направлен
перпендикулярно плоскости чертежа (от нас).

5.

Рис. а
Рис.б

6.

Совместное
действие
на
заряженные
частицы электрического и магнитного полей
используется для определения удельного заряда
Q/m частицы,
т. е. отношения заряда Q частицы к ее массе.
Удельный заряд электрона е/m = 1,7588 1011 Кл/кг.
Эту величину можно определить методом
магнетрона.
Магнетрон - генератор СВЧ колебаний,
обеспечивающий высокую мощность на выходе.