Care este forța Lorentz?

Care este forța Lorentz? Imaginați-vă un mediu care este pătruns de liniile de tensiune câmpul electromagnetic. Dacă puneți în această zonă orice încărcătura electrică (aceasta poate fi o particulă elementară sau un corp încărcat), atunci va fi afectată de F, numită "forța Lorentz". Unul dintre momentele-cheie este accelerația particulelor. Cu alte cuvinte, taxa este mobilă. Există o formulă pentru determinarea numerică a valorii sale efective:

F = Q * (E + ((1 / c) * v) * B),

unde Q este sarcina - E este puterea câmpului electric - B este puterea câmpului magnetic - v este viteza particulei care transportă sarcina - c este constanta viteza luminii.

Aceasta este doar una dintre idei. Există o scriere mai complicată, care permite determinarea forței Lorentz, direcția vectorilor și potențialul lor, de asemenea, luate în considerare.

Așa cum am indicat deja (și poate fi văzut din formula), o condiție obligatorie este mișcarea. Faptul este că atunci când taxa se mișcă datorită interacțiunii cu câmpul, EMF (forța electromotoare). Și nu contează care este natura impactului care a inițiat mișcarea (gravitație, acțiunea acuzațiilor reciproc etc.).

Comparativ cu alte acțiuni, forța Lorentz este corelată direct cu concluziile Lenz și sub rezerva normelor sale. Să ne amintim esența celui din urmă. Acțiunea exercitată de forța electromotoare privind taxa de deplasare în domeniu, întotdeauna orientat în așa fel (este o cantitate vector), pentru a preveni orice schimbări în accelerație.

Se poate spune că forța Lorentz este determinată de interacțiunea Coulomb a taxelor și a două componente suplimentare asociate cu mișcarea - influențează intensitatea câmpului magnetic și electric. De obicei, următorul model este folosit pentru a explica procesele care apar: câmp magnetic Vectorii de inducție B există o lungime a conductorului segment L și o arie a secțiunii S, prin care electric I. curent Ultima direct dependent de numărul de purtători de sarcină Q, care trece printr-un volum unitate de timp (adică, cu viteza v). Prin urmare, forța necesară (Lorentz) este raportul dintre forța externă, un impact asupra fiecărui purtător de sarcină într-un volum dat la numărul de conductoare de sarcină.

Dacă luăm în considerare cantitățile vectoriale, forța Lorentz este întotdeauna perpendiculară pe direcția vitezei și inducției. Este foarte simplu să-i determinăm orientarea, dacă folosim bine-cunoscutul regula mâinii stângi. Pentru a face acest lucru, palmier mental de mâna stângă plasat lângă conductorul, astfel încât patru degete arată direcția în care fluxurile de curent electric și vectorul câmpului de inducție a fost direcționată perpendicular pe palma. Ca rezultat, degetul mare (unghiul drept cu celelalte) va indica vectorul forței care acționează asupra încărcăturii. Una dintre trăsăturile acestei forțe este aceea că schimbă numai direcția vectorului de viteză al fiecărei particule încărcate, fără a schimba energia mișcării (energia cinetică).

După un timp după descoperire, a fost găsită forța Lorentz. Una dintre cele mai renumite este manifestarea ei în efectul Hall. Este datorită acestui fenomen în acest fenomen deplasarea sarcinilor și apariția potențialului pe placa conductivă (bandă). Hall Effect Este utilizat pe scară largă în diferite instrumente de măsurare și senzori. De asemenea, demn de remarcat este principiul CRT operare CRT care utilizează efectul de deviere câmpului magnetic direcțională asupra deplasarea particulelor incarcate emise de electrozii ( „tunuri“) pentru electroni acoperite cu suprafața de fosfor sunt deviate către punctele ale căror coordonate sunt cunoscute tocmai datorită liniilor de câmp interacțiune și particulele de încărcare în mișcare .