ЛОРЕНЦА СИЛА. От чего зависит сила лоренца

Сила Лоренца

В рамках электродинамики было доказано, что заряд, двигающийся с ускорением, вызывает появление электродвижущей силы (далее ЭДС), воздействующей на этот заряд.

Величина ЭДС, не зависит от вида силы, вызвавшей движение заряда с ускорением. Этой силой может быть и ньютоновская сила гравитации (притяжение масс), и кулоновская сила (взаимодействие зарядов), и сила Лоренца (взаимодействие движущихся с ускорением зарядов с магнитным и электрическим полем). Ускорение также может быть любым (центростремительным или линейным).

Для силы Лоренца характерно следующее:

1) ее направление действия подчиняется правилу Ленца;

Согласно этому правилу действие ЭДС на заряд направлено на сохранение величины ускорения (и центробежного и центростремительного) заряда, вызвавшей появления ЭДС. Величина ускорения заряда определяет траекторию орбит космических атомных и молекулярных.

2) объясняет устойчивость атомных и космических орбит;

3) закрывает дискуссию о центробежной силе.

Тема дискуссии - является центробежная сила фиктивной или реальной.

Сила Лоренца является центростремительной и единственной причиной движения заряда с ускорением, как центробежным так и центростремительным. Согласно электродинамике ЭДС действует на заряд

а) с силой равной по величине силе, вызвавшей движение заряда с ускорением;

б) прямо противоположной этой силе по направлению.

Более того, можно сказать, что устойчивость этих систем доказывает, что в них действует сила Лоренца. Соответственно, в этих системах взаимодействуют электрические и магнитные поля, как микрочастиц, так и космических объектов.

При электродинамическом объяснении картины мироздания взаимодействие, называемое гравитационным, объясняется только электромагнитными силами.

Учет этих сил позволяет качественно объяснить приведенные выше противоречия в принятой теории гравитации, роль и природу темной материи и энергии, и такие явления как разбегание галактик без дополнительного введения экспериментально не обнаруживаемых сущностей. В рамках электродинамического объяснения галактики разбегаются, потому что горящие звезды несут избыточный положительный заряд. Темная материя - это облака возбужденных и невозбужденных микрочастиц (электроны, протоны, нейтроны, позитроны, позитронии, анионы позитрониев и т.д).

Оценка величины суммарного действия перечисленных выше сил в космических масштабах может быть сделана по ньютоновским формулам в зависимости силы от инерционной массы и центробежного ускорения.

Электродинамика дает нам ответ на вопрос: почему центробежная сила равна гравитационной для планетарных систем?

В экспериментах, демонстрирующих равенство центробежной и центростремительной сил, заряды, из которых состоит тело, двигаются с ускорением. Причина и следствие всегда разделены промежутком времени. В случае с зарядами это время даже измерено.

Движушиеся заряды взаимодействуют между собой кулоновскими и магнитными силами, т.е. силами Лоренца. Движение зарядов с ускорением и, соответственно, с переменным магнитным полем вызывает ЭДС, которая действует на движушийся заряд с силой равной по величине и противоположной по направлению силе, вызвавшей движение заряда с ускорением. Количественное равенство центростремительных сил и центробежных является доказательством, что никаких других сил в природе не существует. Также как и не существует материи, не содержащей заряды. Устойчивость орбит спутников и космических объектов является независимым дополнительным экспериментальным доказательством корректности вывода, что силы гравитации являются силами Лоренца.

fphysics.com

ЛОРЕНЦА СИЛА - это... Что такое ЛОРЕНЦА СИЛА?

- сила, действующая на точечный электрич. заряд во внешнем эл.-магн. поле. Выражение для Л. с. было получено в кон. 19 в. X. А. Лоренцем путём обобщения опытных данных. В Гаусса системе единиц Л. с. F определяется выражением

где Е - напряжённость электрич. поля, В - магн. индукция, q - величина заряда, v - его скорость относительно системы координат, в к-рой вычисляются величины F, Е и В. Первый член в (1) - сила, действующая на заряд в электрич. поле, второй - в магн. поле. Магн. часть Л. с. подобна силе Кориолиса в механике (если поле В сопоставить с вектором угл. скорости соответствующей системы отсчёта) - она действует лишь на движущийся заряд в направлении, перпендикулярном его скорости, и, т. о., не совершает работы над зарядом, оставляя неизменной его энергию и меняя лишь направление импульса.

Во взаимно ортогональных однородных статич. электрич. и магн. полях при существует класс движений заряж. частиц, для к-рых Л. с. обращается в нуль,- это движения с пост. скоростью

где скорость V0 произвольна. Скорость наз. скоростью дрейфа заряж. частиц в скрещённых Е-, B- полях. Соотношение (2) определяет также скорости инерциальных систем отсчёта, в к-рых в соответствии с преобразованиями Лоренца для эл.-магн. поля электрич. поле обращается в нуль.

Лит.: Лоренц Г. А., Теория электронов и ее применение к явлениям света и теплового излучения, пер. с англ., 2 изд., М., 1956; Беккер Р., Электронная теория, пер. с нем., Л.-М., 1936; Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Теория поля, 7 изд., М.. 1988. М. А. Миллер, Е. В. Суворов.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.

dic.academic.ru

Сила Лоренца - это... Что такое Сила Лоренца?

Сила Лоренца — сила, с которой, в рамках классической физики, электромагнитное поле действует на точечную заряженную частицу. Иногда силой Лоренца называют силу, действующую на движущийся со скоростью заряд лишь со стороны магнитного поля, нередко же полную силу — со стороны электромагнитного поля вообще[1], иначе говоря, со стороны электрического и магнитного полей. Выражается в СИ как:

Названа в честь голландского физика Хендрика Лоренца, который вывел выражение для этой силы в 1892 году. За три года до Лоренца правильное выражение было найдено Хевисайдом[2].

Макроскопическим проявлением силы Лоренца является сила Ампера.

Уравнение (единицы СИ)

Заряженная частица

Сила Лоренца f действующая на заряженную частицу (заряда q) при движении (с постоянной скоростью v). E поле и B поле меняются в пространстве и во времени.

Сила F действующая на частицу с электрическим зарядом q, движущуюся с постоянной скоростью v, во внешнем электрическом E и магнитном B полях, такова:

где × векторное произведение. Все величины выделенные жирным являются векторами. Более явно:

где r — радиус-вектор заряженной частицы, t — время, точкой обозначена производная по времени.

Непрерывное распределение заряда

Сила Лоренца (на единичный 3-объём) f действующая на непрерывное распределение заряда (зарядовая плотность ρ) при движении. 3-плотность потока J соответствует движению заряженного элемента dq в объеме dV .

Для непрерывного распределения заряда, сила Лоренца принимает вид:

где dF — сила, действующая на маленький элемент dq.

Ковариантная запись

4-сила выражается через вектор 4-скорости частицы по формуле

, где — 4-сила, q — заряд частицы, — тензор электромагнитного поля, — 4-скорость.

Частные случаи

Направление движения частицы в зависимости от её заряда при векторе магнитной индукции, перпендикулярном вектору скорости (к нам из плоскости рисунка, перпендикулярно ей)

В однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно вектору скорости, под действием силы Лоренца заряженная частица будет равномерно двигаться по окружности постоянного радиуса (называемого также гирорадиусом). Сила Лоренца в этом случае является центростремительной силой:

Работа силы Лоренца будет равна нулю, поскольку векторы силы и скорости всегда ортогональны. При скорости , намного меньшей скорости света, круговая частота не зависит от :

Если заряженная частица движется в магнитном поле так, что вектор скорости составляет с вектором магнитной индукции угол , то траекторией движения частицы является винтовая линия с радиусом и шагом винта :

Применение силы Лоренца

Эксперимент, показывающий воздействие силы Лоренца на заряженные частицы Пучок электронов, движущихся по круговой траектории под воздействием магнитного поля. Свечение вызвано возбуждением атомов остаточного газа в баллоне

В электроприборах

Основным применением силы Лоренца (точнее, её частного случая — силы Ампера) являются электрические машины (электродвигатели и генераторы). Сила Лоренца широко используется в электронных приборах для воздействия на заряженные частицы (электроны и иногда ионы), например, в телевизионных электронно-лучевых трубках, а также в масс-спектрометрии и МГД генераторах.

В ускорителях заряженных частиц

Сила Лоренца также используется в ускорителях заряженных частиц, задавая орбиту, по которой движутся эти частицы.

В вооружении

См. рельсотрон, или, как его ещё называют, рэйлган («рельсовая пушка»)

Другие применения

Примечания

↑ Такая двойственность применения термина «сила Лоренца», очевидно, объясняется историческими причинами: дело в том, что сила, действующая на точечный заряд со стороны только электрического поля была известна задолго до Лоренца — Закон Кулона был открыт в 1785 году. Лоренц же получил общую формулу для действия и электрического и магнитного полей, отличающуюся от прежней как раз выражением для магнитного поля. Поэтому то и другое, вполне логично, называют его именем.
↑ Болотовский Б. М. Оливер Хевисайд. — Москва: Наука, 1985. — С. 43-44. — 260 с.

См. также

med.academic.ru

Чем отличается сила Ампера от силы Лоренца?

Первичной является именно сила Лоренца. Она действует на любой заряд, движущийся с пересечением силовых магнитных линий. Любой ток - это направленный поток зарядов. На каждый из них действует сила Лоренца. Таким образом, сила Ампера - не что иное, как сумма всех сил Лоренца, действующих на заряды, образующие ток. Поскольку эти заряды находятся в проводнике, сила Ампера воспринимается как действующая на весь проводник.

Физику учила давно. Помню только что сила Ампера это что-то про электричество. А сила Лоренца ...Вот открыла словарь и нашла - сила ампера это единица силы электрического тока, А Лоренса нет в словаре ...

ампера действует на проводник а лоренца на частицу. . так вроде

Частным случаем силы Лоренца для проводников является сила Ампера. Обычно когда говорят о точечных зарядах, используют Л, когда о проводниках - А. Ещё вопросы?

Сила Ампера - это сила, действующая на ПРОВОДНИК С ТОКОМ в магнитном поле. Сила Лоренца - это сила, действующая на ДВИЖУЩУЮСЯ ЗАРЯЖЕННУЮ ЧАСТИЦУ в магнитном поле.

touch.otvet.mail.ru