Lorenca spēks

Vikipēdijas raksts

Elektrodinamika
Elektrodinamikas pamatvienādojumi
1. Maksvela diferenciālvienādojumi
1.1. Integrālie Maksvela vienādojumi
2. Elektriskais lauks
2.1. Gausa teorēma (Elektriskā lauka plūsma)
2.2. Elektriskā lauka cirkulācija
2.3. Kulona likums
2.4. Elektriskā strāva
2.5. Strāvas nepārtrauktības vienādojums
2.6. Nobīdes strāva
2.7. Elektriskā lādiņa nezūdamības likums
2.8. Elektromagnētiskās indukcijas likums
3. Magnētiskais lauks
3.1. Magnētiskās indukcijas plūsma
3.2. Magnētiskās indukcijas cirkulācija
3.3. Lorenca spēks
4. Elektromagnētiskā lauka avoti
5. Delta funkcija

Lorenca spēks darbojas uz ikvienu kustībā esošu lādiņu.

[izmainīt šo sadaļu] Skalārā forma

Magnētiskā lauka indukcijas līnijas (sarkanā krāsā) darbojas uz lādiņu pretēji y ass virzienam. Ātruma vektora virziens (zilā krāsā) sakrīt ar z asi. Tādā gadījumā Lorenca spēka virziens (pelēkā krāsā) sakrīt ar x ass virzienu. Ja lādiņš ir negatīvs, tad Lorenca spēks darbojas pretējā virzienā.

Lorenca spēku aprēķina pēc formulas:

$F_L = qBv \sin\alpha \$

kur

$F_L \$ - Lorenca spēks (N);

$q \$ - lādiņš, uz kuru darbojas Lorenca spēks (C);

$B \$ - magnētiskā lauka induktivitāte (T);

$v \$ - lādiņa ātrums (m/s);

$\alpha \$ - leņķis starp lādiņa kustības virzienu un indukcijas līniju virzienu (rad).

Lorenca spēka virzienu nosaka pēc kreisās rokas likuma, tas ir:

Indukcijas līnijas ieiet plaukstā;
Lādiņa kustība notiek izstiepto pirkstu virzienā;
Lorenca spēka virziens sakrīt ar atliektā īkšķa virzienu (ja lādiņš ir negatīvs, tad spēks darbojas pretējā virzienā).

[izmainīt šo sadaļu] Vektoriālā forma

Lorenca spēka darbības virziens ir atkarīgs no lādiņa ātruma un magnētiskā lauka indukciju līniju darbības virziena.

$\vec{F}_L = q (\vec{v} \times \vec{B}) \$

[izmainīt šo sadaļu] Magnētiskā indukcija

Lorenca spēka formulu var izmantot, lai definētu magnētisko indukciju.

ātruma vektors tiek sadalīts:

$\vec{v} = \vec{v}_T + \vec{v}_{II} \$

kur

$\vec{v}_T \$ - magnētiskajai indukcijai perpendikulārā ātruma komponente;

$\vec{v}_{II} \$ - magnētiskajai indukcijai paralēlā ātruma komponente.

Lorenca spēka formulas abas puses vektoriāli reizina ar ātruma perpendikulāro komponenti $\vec{v}_T \$ :

$\vec{v}_T \times \vec{F}_L = q (\vec{v}_T \times ((\vec{v}_{II} + \vec{v}_T) \times \vec{B})) = q (\vec{v}_T \times (\vec{v}_T \times \vec{B})) = - q v_T^2 \vec{B} \$