ул.Симферопольская
дом 5, офис 9
Корзина
Корзина пуста
Сила Лоренца. Сила лоренца формула и определение
Лоренца сила - это... Что такое Лоренца сила?
ЛОРЕНЦА СИЛА — сила, действующая на заряж. ч цу, движущуюся в эл. магн. поле. Ф ла для Л. с. F впервые получена X. А. Лоренцем, обобщившим эксперим. данные, имеет вид: F = eE+e/c(vB), (*) где е заряд ч цы, Е напряжённость электрич. поля, В магнитная индукция, v … Физическая энциклопедия
ЛОРЕНЦА СИЛА — ЛОРЕНЦА СИЛА, сила (f), действующая на заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле; выражается установленной Х.А. Лоренцем в конце 19 в. формулой f= qE+q(vxB) (в СИ), где q, v заряд и скорость частицы соответственно; E напряженность… … Современная энциклопедия
ЛОРЕНЦА СИЛА — сила (f), действующая на заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле; выражается установленной Х. А. Лоренцем в кон. 19 в. формулой: (в СГС системе единиц), где ?, ? заряд и скорость частицы, Е напряженность электрического поля, В… … Большой Энциклопедический словарь
Лоренца сила — ЛОРЕНЦА СИЛА, сила (f), действующая на заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле; выражается установленной Х.А. Лоренцем в конце 19 в. формулой f= qE+q(vxB) (в СИ), где q, v заряд и скорость частицы соответственно; E напряженность… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
Лоренца сила — сила (f), действующая на заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле; выражается установленной Х. А. Лоренцем в конце XIX в. формулой: (в СГС системе единиц), где e, v заряд и скорость частицы, E напряжённость электрического поля, B … Энциклопедический словарь
Лоренца сила — сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле. Формула для Л. с. F была впервые получена Х. А. Лоренцом как результат обобщения опыта и имеет вид: F = eE + υB]. Здесь е заряд частицы, Е… … Большая советская энциклопедия
ЛОРЕНЦА СИЛА — сила, действующая со стороны заданного электромагнитного поля на движущуюся заряженную частицу. Выражение для Л. с. Fбыло впервые дано Г. Лоренцем (см. [1]): где Е напряженность электрич. поля, В магнитная индукция, V скорость заряженной частицы… … Математическая энциклопедия
ЛОРЕНЦА СИЛА — сила, действующая со стороны электромагнитного поля на движущуюся заряж. частицу. Л. с. F равна F = QE + О [v, В], где О заряд частицы, Е напряжённость электрич. поля, В магнитная индукция, a v скорость частицы относительно той инерциальной… … Большой энциклопедический политехнический словарь
ЛОРЕНЦА СИЛА — сила (f), действующая на заряженную частицу, движущуюся в эл. магн. поле; выражается установленной X. А. Лоренцем и кон. 19 в. ф лой: f= е(Е+1/C[vB]) (в СГС системе единиц), где е, v заряд и скорость частицы, Е напряжённость электрич. поля, В… … Естествознание. Энциклопедический словарь
СИЛА — векторная величина мера механического воздействия на тело со стороны др. тел, а также интенсивности др. физ. процессов и полей. Силы бывают различными: (1) С. Ампёра сила, с которой (см.) действует на проводник с током; направление вектора силы… … Большая политехническая энциклопедия
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 баллонеВ 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
dic.academic.ru
Сила Лоренца | Virtual Laboratory Wiki
Сила Лоренца (названа в честь голландского физика Хендрика Лоренца, впервые получившего верное и полное выражение для этой силы) - сила, с которой, в рамках классической (не-квантовой) физики, электромагнитное поле действует на заряженную частицу (точечную, в общем случае - движущуюся). Силой Лоренца называют иногда силу, действующую на движущуюся точечную заряженную частицу лишь со стороны магнитного поля, нередко же полную силу - со стороны электромагнитного поля вообще[1], иначе говоря со стороны электрического и магнитного полей:
Со стороны магнитного поля Править
Сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле:
$ \vec F=q[\vec v\times\vec B] $ (в СИ), $ \vec F={q\over c}[\vec v\times\vec B] $ (в СГС),где:
$ F \equiv |\vec F| = qvB\sin\alpha \, $ (в СИ) $ F \equiv |\vec F| = {1\over c}qvB\sin\alpha $ (в СГС), где:При движении заряженной частицы в электромагнитном поле на неё будут действовать и электрическое, и магнитное поле, а полная сила есть сумма сил со стороны первого и второго:
$ F = F_e + F_m =\, $ $ q\vec E+q[\vec v\times\vec B] $ (в СИ), $ q\vec E+{q\over c}[\vec v\times\vec B] $ (в СГС),где:
- $ E $ — напряжённость электрического поля,
- $ F_m $ — сила действующая со стороны магнитного поля (сила Лоренца в узком смысле),
- $ F_e $ — сила, действующая со стороны электрического поля,
- остальные обозначения - см. параграф выше.
Частные случаи (примеры применения) Править
В однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно вектору скорости, под действием силы Лоренца заряженная частица будет равномерно двигаться по окружности постоянного радиуса $ r $. Сила Лоренца в этом случае является центростремительной силой:
$ {mv^2\over r} = |q|vB\Rightarrow r = {m\over |q|}\cdot{v\over B} $ (в СИ) $ {mv^2\over r} = {|q|\over c}vB\Rightarrow r = {cm\over |q|}\cdot{v\over B} $ (в СГС)При скорости $ v $ намного меньшей скорости света период $ T $ не зависит от $ v $:
$ T = {2\pi\over B}\cdot{m\over |q|} $ (в СИ) $ T = {2\pi\over B}\cdot{mc\over |q|} $ (в СГС)Если заряженная частица движется в магнитном поле так, что вектор скорости $ v $ составляет с вектором магнитной индукции $ B $ угол $ \alpha $, то траекторией движения частицы является винтовая линия с радиусом $ r $ и шагом винта $ h $:
$ r = {m\over |q|}\cdot{v\sin\alpha\over B} $, $ h = {2\pi\over B}\cdot{m\over |q|}\cdot v\cos\alpha $ (в СИ) $ r = {mc\over |q|}\cdot{v\sin\alpha\over B} $, $ h = {2\pi\over B}\cdot{mc\over |q|}\cdot v\cos\alpha $ (в СГС)Сила Лоренца используется в телевизионных электронно-лучевых трубках, а также в масс-спектрометрии.
- ↑ 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, Лоренц же получил общую формулу для действия и электрического и магнитного полей, отличающуюся от старой как раз выражением для магнитного поля. Поэтому то и другое, вполне логично, называют его именем.
ru.vlab.wikia.com