Сила Лоренца

Заряди, що рухаються, створюють навколо себе магнітне поле. Якщо заряд рухається в зовнішньому магнітному полі, то між полем рухомого заряду та зовнішнім полем виникає сила взаємодії. Оскільки електричний струм є потоком рухомих заряджених частинок, то сила, що діє на провідник зі струмом у магнітному полі, є результуючою окремих елементарних сил, кожну з яких прикладено до елементарного носія заряду. Взаємодію рухомих зарядів із зовнішнім магнітним полем досліджено Г. Лоренцом, який вивів формулу для розрахунку сили, що діє з боку магнітного поля на рухому заряджену частинку. Цю силу називають силою Лоренца.

Згідно із законом Ампера, сила, що діє на провідник зі струмом (рис. 4.16), дорівнює:

Сила Лоренца

Сила струму, за визначенням, дорівнює.

Сила струму

де q — заряд, n — кількість зарядів, що проходять через поперечний перетин провідника за 1 с.

Загальну кількість зарядів в об’ємі провідника можна визначити у вигляді:

Загальну кількість зарядів в об’ємі провідника

де n0 — кількість зарядів в одиниці об’єму; v — швидкість руху зарядів; S — площа поперечного перетину провідника. Тоді струм, що протікає в провіднику, дорівнюватиме

струм, що протікає в провіднику

Підставимо цей вираз у формулу Ампера (4.1), отримаємо силу:

 сила Лоренца

Ця сила діє на всі заряди, що містяться в об’ємі провідника. Кількість зарядів n1 , що знаходяться в об’ємі провідника, визнчаються співвідношенням:

Кількість зарядів n

Тоді сила Лоренца дорівнюватиме.

 сила Лоренца

Сила Лоренца, що діє на заряд q , який рухається в магнітному полі, пропорційна заряду, швидкості його руху v , магнітній індукції зовнішнього поля B і синусу кута між v і B, тобто.

Сила Лоренца

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *