Сила Лоренца. При дви­жении заряда во внешнем магнитном поле возникает силовое взаимодей­ствие магнитных полей

При дви­жении заряда во внешнем магнитном поле возникает силовое взаимодей­ствие магнитных полей. Процесс взаи­модействия магнитных полей исследовался Лоренцем, который вывел формулу для расчета силы, действующей со стороны магнитного поля на движущуюся заряженную частицу. Эту силу называют силой Лоренца

Эта сила перпендикулярна векторам и . Направление силы Ло­ренца, действующей на положительный заряд, определяется по правилу левой руки. С изменением знака заряда направление силы изменяется на противоположное. В векторном виде сила Лоренца записывается:

Анализируя полученное выражение, можно сделать выводы:

- если скорость заряда u = 0, то F_л = 0, т. е. магнитное поле не действу­ет на неподвижную заряженную частицу;

- если a=0, sina =0, то F_л =0, т. е. если частица движется так, что вектор скорости параллелен вектору магнитной индукции , то со сто­роны магнитного поля сила не действует.

Так как сила Лоренца всегда направлена перпендикулярно вектору скорости летящей частицы, то она не изменяет величину скорости, а из­меняет лишь направление движения частиц. Действие этой силы не приводит к изменению энергии заряженной частицы, т.е. эта сила не совершает работы.

Попадание ле­тящей частицы в магнитное поле вызывает изменение ее траектории в зависимости от знака заряда. На рис. вектор индукции магнитного поля направлен перпендикулярно плоскости чертежа (на нас). Частица будет двигаться по окружности, радиус R которой можно опре­делить из равенства центростремительной силы и силы Лоренца: , откуда .

Если угол не равен 90 градусов, то частица будет двигаться по спирали.