Детская энциклопедия

Меню сайта











Сила Лоренца

Поместим проводник с током в магнитное поле. Он придет в движение. Силу, которая на него действует, —определил Ампер:

FA = B•I•lsinα.

Если же угол α между направлением поля и тока в проводнике прямой, то выражение полу­чает такой вид:

FA = BII.

Но что же надо считать первопричиной дви­жения проводника с током в магнитном поле? Из чего складывается сила Ампера? Поле пере­мещает проводник, если в нем течет ток, а ток — движение электронов. Очевидно, сумма сил, действующих на каждый из движущихся заря­дов, и есть сила Ампера. Лоренц определил силу, действующую на каждый электрон. Для этого он разделил силу Ампера на число элект­ронов в проводнике:

 

 

 В этой формуле В — индукция поля, I — сила тока, l длина проводника и n — число электронов. Сила тока определяется в объеме проводника зарядом q, проходящим через сече­ние проводника в единицу времени:


Заряд q определяется произведением числа электронов n на заряд одного электрона е:

q=ne. Если в формулу Ампера подставить значение I, то

 

где v — скорость движения электрона в про­воднике.

Теперь формулу Лоренца можно записать так:

 Сила Лоренца перпендикулярна как век­тору скорости электрона

 

 

 так и вектору индук­ции поля

 

 Из механики известно: если на дви­жущееся тело действует сила, перпендикуляр­ная направлению его движения, то это центро­стремительная сила — тело будет двигаться по кругу. Учтя это, можно сказать, что заряженная частица, попадая в однородное магнитное поле, направление которого перпендикулярно ее движе­нию, будет двигаться под действием силы Лоренца по окружности.

Магнитное поле действует только на дви­жущиеся заряды. Направление силы, действую­щей на заряд, всегда перпендикулярно его движению, а это значит, что она изменяет лишь направление движения, но не его скорость. Кинетическая энергия частицы остается без изменений.

Так как центростремительная сила — это сила Лоренца, т. е.

 

 

 

 

Такое поведение движущегося заряда в маг­нитном поле дает возможность строить гигант­ские инструменты для проникновения в сокро­венные тайны микромира — ускорители эле­ментарных частиц. Электрическое поле ускоряет частицы, а магнитное поле возвращает их для повторения цикла.





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016