6. Сила Лоренца

Краткое пояснение:

Пошаговое решение:

Определение:

Сила Лоренца (F_Л) — это сила, с которой магнитное поле действует на движущийся электрический заряд.

Формула:

Модуль силы Лоренца рассчитывается по формуле:

где:

• F_Л — сила Лоренца (Н);
• q — величина заряда (Кл);
• v — скорость движения заряда (м/с);
• B — модуль вектора магнитной индукции (Тл);
• \(\alpha\) — угол между вектором скорости заряда (v) и вектором магнитной индукции (B).

Направление силы Лоренца:

Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки (аналогично правилу для силы Ампера, но вместо тока рассматривается движение заряда):

1. Ладонь: Расположите ладонь так, чтобы линии магнитной индукции (B) входили в неё.
2. Пальцы: Направьте четыре вытянутых пальца так, чтобы они показывали направление движения положительного заряда (скорость v). Если заряд отрицательный, то направление движения пальцев будет противоположно направлению скорости.
3. Большой палец: Отогнутый на 90 градусов большой палец укажет направление силы Лоренца.

Важные замечания:

• Если заряд покоится (v = 0), то сила Лоренца равна нулю.
• Если заряд движется вдоль линий магнитной индукции (\(\alpha = 0^{\circ}\) или \(\alpha = 180^{\circ}\)), то \(\sin{\alpha} = 0\), и сила Лоренца также равна нулю.
• Сила Лоренца всегда перпендикулярна вектору скорости заряда, поэтому она не совершает работы и не изменяет кинетическую энергию частицы, а только меняет направление ее движения (например, вызывает движение по окружности или по винтовой линии).