![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Сила Лоренца. Вернемся теперь к действию магнитного поля на ток
Вернемся теперь к действию магнитного поля на ток. Так как электрический ток есть направленное движение заряженных частиц (электронов или ионов), то отсюда следует, что на движущийся заряд в магнитном поле действует сила. Получим выражение для этой силы. На проводник длиной / с током / действует сила, определяемая формулой (4):
Произведение Il может быть выражено через заряд q, скорость υ направленного движения и полное число N носителей по формуле:
где Q – полный заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за время Δ t. При такой замене угол α в (11) можно рассматривать как угол между вектором
Разделив (12) на N, найдем силу F, действующую на одну частицу с зарядом q, движущуюся со скоростью υ под углом α к магнитному полю:
Эта сила перпендикулярна скорости заряда
Порядок сомножителей в векторном произведении в (14) выбран так, чтобы обеспечить соответствие с правилом левой руки, определяющим направление действующей на ток силы Ампера. Если имеется еще и электрическое поле, то полная действующая на заряд q сила F равна
Выражение (15) впервые было получено X. А. Лоренцем, родоначальником электронной теории строения вещества. Поэтому силу, действующую на заряд в электрическом поле, называют силой Лоренца. Первое слагаемое в выражении (15) для силы Лоренца определяет силу, действующую на заряд со стороны электрического поля. Эта составляющая пропорциональна заряду е и не зависит от его скорости. Она направлена вдоль напряженности электрического поля Е. Второе слагаемое в (15) дает силу, действующую на заряд со стороны магнитного поля. В отличие от электрической силы, она действует только на движущийся заряд и пропорциональна его скорости. Эта сила направлена не вдоль, а поперек вектора магнитной индукции В, т. е. перпендикулярно магнитным силовым линиям. Формула (15) имеет универсальный характер, она справедлива во всех случаях независимо от того, какими источниками создаются электрическое и магнитное поля. Она сохраняет свой вид и тогда, когда действующие на заряженную частицу электрическое и магнитное поля неоднородны в пространстве и произвольным образом изменяются со временем.
|