Сила Лоренца

Сила Лоренца названа в честь голландского физика Хендрика Лоренца(1853-1928).

Сила Лоренца — сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле:

F=q[\vec v\times\vec B]=qvB\sin\alpha \,СИ)
F=q[\vec v\times\vec B]={1\over c}qvB\sin\alphaСГС), где:
  • c — электродинамическая постоянная
  • qзаряд частицы
  • vскорость частицы
  • Bмагнитная индукция поля
  • α — угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции

При движении заряженной частицы в электромагнитном поле на неё будут действовать и электрическое, и магнитное поле (часто эту результирующую силу также называют силой Лоренца):

F=F_L+F_e =\,
qE+q[\vec v\times\vec B]=q(E+vB\sin\alpha)\,СИ)
qE+{q\over c}[\vec v\times\vec B]=q(E+{vB\sin\alpha\over c})СГС), где:

В однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно вектору скорости, под дейсвием силы Лоренца заряженная частица будет равномерно двигаться по окружности постоянного радиуса r. Сила Лоренца в этом случае является центростремительной силой:


{mv^2\over r} = |q|vB\Rightarrow r = {m\over |q|}\cdot{v\over B}СИ)
{mv^2\over r} = {|q|\over c}vB\Rightarrow r = {cm\over |q|}\cdot{v\over B}СГС)

При скорости v много меньшей скорости света период T не зависит от v:

T = {2\pi\over B}\cdot{m\over |q|}СИ)
T = {2\pi\over B}\cdot{mc\over |q|}СГС)

Если заряженная частица движется в магнитном поле так, что вектор скорости v составляет с вектором магнитной индукции B угол α, то траекторией движения частицы является винтовая линия с радиусом r и шагом винта h:

r = {m\over |q|}\cdot{v\sin\alpha\over B}, h = {2\pi\over B}\cdot{m\over |q|}\cdot v\cos\alphaСИ)
r = {mc\over |q|}\cdot{v\sin\alpha\over B}, h = {2\pi\over B}\cdot{mc\over |q|}\cdot v\cos\alphaСГС)

Сила Лоренца используется в телевизионных трубках, а также в масс-спектрометрии.

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home