Сила F, що діє на точковий заряд Q залежить від положення даного заряду і швидкості його руху. Відповідно силу F розділяють на дві складові – електричну Fел (не залежить від руху) і магнітну Fм (залежить від швидкості руху).
.
В будь-якому місці поля магнітна складова цієї сили Fм перпендикулярна визначеному в даному місці напряму і модуль її пропорційний складовій швидкості, яка перпендикулярна до даного виділеного напрямку.
, (2.13)
тоді повна електромагнітна взаємодія, яка діє на заряд Q:
. (2.14)
Дану силу називають силою Лоренца.
Рівняння (2.14) справедливе для постійних та змінних електричних і магнітних полів.
За дією сили Лоренца на заряд можна визначити модулі і напрям напруженості електричного та індукції магнітного полів, тому рівняння (2.14) можна розглядати для визначення електричних і магнітних полів.
На заряд, що знаходиться в стані спокою в магнітному полі, магнітне поле не діє.
Модуль сили Лоренца визначається за формулою:
.
Для позитивних зарядів напрям сили Лоренца визначається за правилом лівої руки (аналогічно до сили Ампера), для негативних зарядів сила Лоренца має протилежний напрям.
Рис.2.3
Проаналізувавши останню формулу можемо зробити висновок:
- якщо V=0, то Fл=0, тобто сила Лоренца не діє на нерухомі заряди;
- якщо α=0, sin α=0, то Fл=0. Тобто якщо частинка рухається так, що вектор її швидкості паралельний вектору магнітної індукції, на неї з боку магнітного поля не діє ніяка сила.
Оскільки сила Лоренца завжди перпендикулярна швидкості руху частинки, сила Лоренца не змінює модуль швидкості, а змінює лише її напрям.
Сила Лоренца не виконує роботи.
Лекція 14
