Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца - Лекции по электростатике

На элемент тока Id в  магнитном поле с индукцией  действует сила Ампера

                                                 d = Id.                                                                 (9)

 Появление этой силы связано с действием силы со стороны магнитного поля на носители тока в проводнике. Покажем это. Пусть заряд носителя тока q, скорость его направленного движения v, концентрация n, тогда

                                      I = ,                                       (10)

где dQ = qdN - заряд в объеме проводника dV = Sdl; ndV=dN - число носителей тока в проводнике длиной dl; d - направлено по току и совпадает со скоростью положительных зарядов. Подсталяя (10) в (9), найдем

                                                                                   d = qdN  .

                                                  Отсюда, сила действующая на один заряд, называемая силой Лоренца,                   .                           (11)

 При наличии электрического поля сила .        (12)

                                           Это выражение называют формулой Лоренца.

Модуль магнитной составляющей силы Лоренца (11) равен : 

                 FЛ=qvВsina,                                                     (13) 

                                       здесь  - угол между направлениями векторов  и  .

Направление силы Лоренца для положительного заряда, движущегося со скоростью , перпендикулярно линиям , показано на рис. 8а , а направление силы Лоренца для отрицательного заряда изображено на рис. 8б; на рис.9 скорость , индукция  коллинеарны, поэтому