Сила Лоренца

Магнитное поле.

МАГНЕТИЗМ

Методические указания к выполнению

расчетно-графических заданий для студентов

I-II курсов факультетов РЭФ, ФЭН и ФТФ

дневного отделения

НОВОСИБИРСК

Магнитное поле – одна из форм проявления электромагнитного поля, особенностью которой является то, что это поле действует только 1) на движущиеся частицы, обладающие электрическим зарядом, и 2) на частицы, обладающие магнитным моментом, независимо от их состояния движения.

Источниками магнитного поля являются движущиеся заряженные частицы и частицы, обладающие магнитным моментом. Также магнитное поле возникает при изменении во времени электрического поля.

Силовой характеристикой магнитного поля является векторная величина – магнитная индукция В. За направление вектора магнитной индукции принимается направление, в котором устанавливается магнитный диполь, например, стрелка компаса.

В результате обобщения экспериментальных данных Г.Лоренц показал, что на частицу, движущуюся в однородном магнитном поле, действует сила

F =q[ vB ], (1)

где q – заряд частицы, v – ее скорость, В – магнитная индукция.

Эта сила направлена перпендикулярно вектору скорости и магнитной индукции. Ее направление может быть определено по правилу левой руки (см. рис.1): если четыре пальца левой руки направить по направлению движения положительно заряженной частицы, а силовые линии магнитного поля будут входить в ладонь, то отставленный большой палец покажет направление силы, действующей на частицу.

Если направление магнитной индукции составляет некоторый угол с направлением скорости частицы, то магнитную индукцию В надо разложить на две составляющие: В_║, параллельную скорости и В_┴, перпендикулярную ей. На частицу действует лишь В_┴, по отношению к которой и надо применять правило левой руки. Величину этой силы можно рассчитать по формуле:

F = qvB· sin φ=qvВ_┴, (2)

φ – угол между направлением скорости и вектором магнитной индукции.

При анализе движения электронов необходимо учитывать, что у них отрицательный заряд, и они будут отклоняться в противоположную сторону (см. рис.2). Поэтому пальцы левой руки надо направлять против направления движения электронов.

Дата добавления: 2015-07-02