Движение зарядов в магнитном поле

Силу действия магн-го поля на движущийся заряд можно найти исходя из закона Ампера. Пусть по проводнику длиной dl за промежуток времени dt проходит n элементарных зарядов величиной q, т.е. через проводник протекает ток, сила которого Согласно закону Ампера, на nq зарядов будет действовать сила Сила, с которой поле действует на каждый заряд, равна Где - скорость движения заряда; α – угол между вектором скорости υ и вектором магн-й индукции B. Сила Лоренца, действующая со стороны магн-го поля на дв-щийся заряд, равна Сила Лоренца, действующая на положительный заряд, перпендикулярна векторам υ и B. Ее направление определяется согласно правилу левой руки:если пальцы направить вдоль вектора скорости заряда, а вектор B входит в ладонь, большой палец показывает направление силы. С изменением знака заряда направление силы изменяется на противоположное. Из (23) можно сделать выводы: – если скорость заряда равна нулю (υ = 0), то т.е. магнитное поле не действует на неподвижную заряженную частицу; – если α = 0, sinα = 0, то FЛ = 0, т.е. если частица движется так, что вектор скорости υ частицы параллелен вектору магнитной индукции B, то магнитное поле на движение заряда не действует. Так как сила Лоренца всегда направлена перпендикулярно вектору скорости частицы, то она не изменяет величину скорости, а изменяет лишь направление движения частицы, т.е. по физической сути является центростремительной силой. Действие этой силы не приводит к изменению энергии заряженной частицы, т.е. эта сила не совершает работы. Если заряд движется в области, где одновременно действуют электрическое и магнитное поля, то результирующая сила, действующая на частицу, равна т.е. сила имеет две составляющие: от воздействия магнитного и электрического полей. Между этими составляющими имеется принципиальная разница. Электрическое поле изменяет величину скорости и кинетическую энергию частицы, а однородное магнитное поле изменяет только направление движения.

Дата добавления: 2014-12-08