Сили ампера і Лоренца - студопедія

Закон Ампера визначає силу, що діє на провідник зі струмом, поміщений в магнітне поле:

; ,

де - сила струму; - елемент довжини проводу (вектор збігається за напрямком зі струмом); - довжина провідника. Сила Ампера перпендикулярна напрямку струму і напрямку вектора магнітної індукції.

Якщо прямолінійний провідник довжиною знаходиться в однорідному полі, то модуль сили Ампера визначається виразом (рис. 3.7):

.

Мал. 3.7. Правило лівої руки і правило гвинта для визначення напрямку сили Ампера

Сила Лоренца (повна електромагнітна сила, що діє на заряджену частинку в електричному і магнітному полях)

,

де - електричний заряд; - напруженість електричного поля; - швидкість частинки; - індукція магнітного поля.

Тільки в магнітному полі на рухому заряджену частинку діє магнітна складова сили Лоренца (рис. 3.8)

.

Магнітна складова сили Лоренца перпендикулярна вектору швидкості і вектору магнітної індукції. Вона не змінює величини швидкості, а змінює лише її напрямок, отже, роботи не робить.

Мал. 3.8. сила Лоренца

Якщо частка влітає в магнітне поле під кутом до силових ліній, то вона рівномірно рухається в магнітному полі по колу радіусом і періодом обертання:

; ,

де - маса частинки.

Якщо заряджена частинка влітає в однорідне магнітне поле під кутом, то вона рухається по гвинтовій лінії (рис. 3.9).

Мал. 3.9. Рух по гвинтовий лінії зарядженої частинки в магнітному полі

Мал. 3.10. Заряджені частинки не виходять за межі магнітної «пляшки». Поле може бути створено за допомогою двох круглих витків зі струмом

Ставлення магнітного моменту до механічного L (моменту імпульсу) зарядженої частинки, що рухається по круговій орбіті,

,

де # 8209; заряд частинки; т # 8209; маса частинки.