Как определить силу магнитного поля
- Сила Лоренца: определение и применение
- Определение направления силы Лоренца
- Индукция магнитного поля
- Модуль силы Лоренца
- Движение заряженной частицы в магнитном поле
- Направление и работа силы Лоренца
Сила Лоренца: определение и применение
Сила Лоренца - это сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле. Она необходима для определения магнитного поля и используется в различных устройствах.
Определение направления силы Лоренца
Для определения направления силы Лоренца можно использовать правило левой руки или правило буравчика. При применении правила буравчика ладонь левой руки располагается так, чтобы линии магнитной индукции "входили" в нее, а четыре вытянутых пальца, сложенных параллельно друг другу, обозначали направление движения положительного заряда. Большой палец левой руки, отогнутый на угол в 90 градусов, указывает направление силы Лоренца.
Индукция магнитного поля
Индукция магнитного поля, которая является силовой характеристикой поля, образованного электрическим током, можно найти по формуле, где rₒ - радиус-вектор, указывающий точку, в которой находится сила магнитного поля, Dl - длина участка, образующего магнитное поле, а I - сила тока. В системе СИ µₒ - постоянная магнитная, равная произведению 4π на 10 в -7 степени.
Модуль силы Лоренца
Модуль силы Лоренца определяется как произведение модуля заряда носителя, скорости упорядоченного движения носителя по проводнику, модуля индукции магнитного поля и синуса угла между векторами скорости и магнитной индукции. Эта формула справедлива для всех значений скорости заряженной частицы.
Движение заряженной частицы в магнитном поле
Если заряженная частица движется в однородном магнитном поле, то при действии на нее силы Лоренца вектор скорости этой частицы будет лежать в плоскости, перпендикулярной вектору магнитной индукции. В результате заряженный объект будет двигаться по окружности, а сила Лоренца станет центростремительной силой.
Направление и работа силы Лоренца
Направление силы Лоренца перпендикулярно направлению векторов скорости и магнитной индукции. Во время движения заряженной частицы в магнитном поле эта сила не совершает работы. Модуль вектора скорости сохраняется, а меняется только направление.
Использование силы Лоренца позволяет определить магнитное поле и применять его в различных устройствах, таких как термомагнитные и гальваномагнитные устройства.