«Сила Лоренца»

  Сила Лоренца - это сила, действующая на движущийся точечный электрический заряд во внешнем магнитном поле. Эта сила названа в честь нидерландского физика X. А. Лоренца который в конце XIX в. выяснил, что сила, действующая со стороны магнитного поля на движущуюся заряженную частицу, всегда перпендикулярна направлению движения частицы и силовым линиям магнитного поля, в котором движется эта частица. Направление силы Лоренца можно определить с помощью правила левой руки.

Определение направления силы Лоренца ( рис.1).

  Расположим левую руку так, чтобы направление элементарного электрического тока, создаваемого движущейся заряженной частицей, совпадало с направлением вытянутых пальцев левой руки. В нашем случае направление элементарного тока создаваемого положительным зарядом, совпадает с направлением движения заряда, так как q >0.  Силовые линии магнитного поля ( линии магнитной индукции) входят в ладонь, большой вытянутый палец показывает направление силы Лоренца.         

Рис.1.

 Определение величины силы Лоренца. Х.А. Лоренц исследовал величину силы, действующей со стороны магнитного поля на движущийся заряд в этом поле. В результате пришел к выводу ( рис.2).

Рис.2.

Опыт. Возьмем осциллограф и постоянный полосовой магнит. Включим осциллограф, выключим развертку луча  и получим в центре экрана осциллографа зеленую светящуюся точку в центре экрана ( это можно сделать ручками «Ось У», «Ось Х»,  «Усиление по оси У» и «Усиление по оси Х») ( рис.3).

Проблема . Что произойдет, если слева, справа, сверху или снизу к электроннолучевой трубке осциллографа поднести полосовой магнит каким либо полюсом?

Ответ. Со стороны магнитного поля  магнита,  на электроны, движущиеся в вакууме от катода к аноду, будет действовать сила Лоренца, которая отклонит электроны вправо, влево, вверх или вниз в зависимости от силы Лоренца, направление которой определяется по правилу левой руки.

                                                                                                                      Рис.3.

  Сила Лоренца применяется в  кинескопах, ускорителях, токамаках, адронном коллайдере, создает на планетах, имеющих магнитное поле, полярные сияния и т.д..          

                               Кинескоп.                                      

 Токамак ИТЕР                                  

Полярные сияния.