Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Лоренца сила

Лоренца сила (далее Л), сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле. Формула для Л была впервые получена Х. А. Лоренцом как результат обобщения опыта и имеет вид:

  = eE + ( u).

  Здесь е - заряд частицы, Е - напряженность электрического поля, В - магнитная индукция, u - скорость заряженной частицы относительно системы координат, в которой вычисляются величины , Е, В, а с - скорость света в вакууме. Формула справедлива при любых значениях скорости заряженной частицы. Она является важнейшим соотношением электродинамики, так как позволяет связать уравнения электромагнитного поля с уравнениями движения заряженных частиц.

  Первый член в правой части формулы - сила, действующая на заряженную частицу в электрическом поле, второй - в часть Л пропорциональна векторному произведению u и В, то есть она перпендикулярна скорости частицы (направлению ее движения) и вектору индукции; следовательно, она не совершает механической работы и только искривляет траекторию движения частицы, не меняя ее энергии. Величина этой части Л равна Bsina, где a - угол между векторами u и В (множитель 1/с связан с выбором единиц измерения: предполагается, что все величины измеряются в абсолютной (гауссовой) системе единиц (СГС системе единиц); в системе СИ этот множитель отсутствует). Таким образом, часть Л максимальна, если направление движения частицы составляет с направлением поля прямой угол, и равна нулю, если частица движется вдоль направления поля.

  В вакууме в постоянном однородном поле (В = Н, где Н - напряженность поля) заряженная частица под действием Л (ее части) движется по винтовой линии с постоянной по величине скоростью u, при этом ее движение складывается из равномерного прямолинейного движения вдоль направления поля Н (со скоростью u||, равной составляющей скорости частицы u в направлении Н) и равномерного вращательного движения в плоскости, перпендикулярной Н (со скоростью u^, равной составляющей u в направлении, перпендикулярном Н). Проекция траектории движения частицы на плоскость, перпендикулярную Н, есть окружность радиуса R = cmu ^ /eH, а частота вращения равна w = eH/mc (так называемая циклотронная частота). Ось винтовой линии совпадает с направлением поля Н, и центр окружности перемещается вдоль силовой линии поля.

  Если электрическое поле Е не равно нулю, то движение носит более сложный характер. Происходит перемещение центра вращения частицы перпендикулярно полю Н, называемое дрейфом. Направление дрейфа определяется вектором (Е ) и не зависит от знака заряда. Скорость дрейфа и для простейшего случая скрещенных полей (Е^Н) равна u = cE/.

  Воздействие поля на движущиеся заряженные частицы приводит к перераспределению тока по сечению проводника, что находит свое проявление в различных термомагнитных и гальваномагнитных явлениях (Нернста - Эттингсхаузена эффект, Холла эффект и других).

 

 Лит.: Лорентц Г. А., Теория электронов и ее применение к явлениям света и теплового излучения, перевод с английского, 2 издание, М., 1953; Тамм И. Е., Основы теории электричества, 7 издание, М., 1957; Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М., Фейнмановские лекции по физике, (перевод с английского), в, 6, М., 1966.


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 20.02.2020 21:06:47
20:55 Белоруссия закупила тысячи тонн российской нефти
20:40 Исполнитель хита «Между мной и тобой» объявил себя трансгендерной женщиной
20:35 Крупнейшими в истории покупателями российского госдолга оказались иностранцы
20:27 Россиянина заставили платить за воображаемый лифт
20:24 IBM усомнилась в возможности России создать квантовый компьютер
20:19 Появилось видео последствий турецкого обстрела в Сирии
20:15 Долги россиян за газ уменьшились на миллиарды рублей
20:07 Фуркад отказался извиняться перед Логиновым
19:56 Серфер покатался на доске и снял на видео кишащий акулами океан