Na stronie używamy cookies. Korzystanie z witryny oznacza zgodę na ich wykorzystywanie. Szczegóły znajdziesz w Regulaminie.
ZAMKNIJ X

Siła Lorentza

Ostatnio komentowane
Do d**y
Hn 88H • 2016-12-06 20:48:20
Polecam
Ola6a • 2016-12-05 19:19:19
super
sr • 2016-12-05 18:58:48
Dzięki za pomoc!
Uczeń • 2016-12-05 17:25:49
Moja nauczcielka zagroziła mi że pozwie mnie do sądu jak na wypracowania będe kopiowal...
drtjfghjfcghfcgh • 2016-12-05 15:17:27
Autor:
Drukuj
Drukuj
Rozmiar
AAA

Siła Lorentza

Siła Lorentza działa na ładunki elektryczne, poruszające się w polu magnetycznym. Wyraża się ona wzorem:

 \vec{F _{L} }=q \vec{v}  \times  \vec{B}
 
gdzie: q – ładunek elektryczny, v – prędkość, B – indukcja magnetyczna.

Aby iloczyn wektorowy, występujący we wzorze na siłę Lorentza zastąpić zwykłym iloczynem, należy wartości wektorów v i B pomnożyć przez sinus kąta pomiędzy nimi (α), więc:

F _{L}=qvBsin \alpha

Kierunek wektora siły Lorentza wyznacza prosta prostopadła do płaszczyzny wyznaczonej przez wektory  \vec{v}   i   \vec{B} . Jej zwrot natomiast można wyznaczyć posługując się np. regułą prawej dłoni.

Siła LorenzaRys. Monika Pilch

Cztery zgięte palce prawej dłoni wskazują najkrótszą drogę od wektora  \vec{v}   do wektora  \vec{B} , wówczas kciuk pokazuje zwrot wektora siły Lorentza. W przypadku ładunków ujemnych zwrot siły jest przeciwny do zwrotu wyznaczonego przy pomocy reguły prawej dłoni (znak minus oznacza przeciwny zwrot wektora).

Znajomość wzoru na siłę Lorentza umożliwia zdefiniowanie jednostki indukcji pola magnetycznego czyli tesli. Ponieważ maksymalna wartość siły jest równaF _{L} =qvB  , to B= \frac{F _{L} }{qv} , więc:

1T= \frac{1N \cdot s}{1C \cdot m} = \frac{1N}{1A \cdot m}
 
gdzie: T – tesla, N – niuton, s – sekunda, C – kulomb, m – metr, A = C/s – amper.

Jak wynika z przedstawionej definicji indukcja magnetyczna ma wartość 1T, gdy na ładunek o wartości 1C poruszający się prostopadle do pola magnetycznego z prędkością 1m/s działa siła o wartości 1N.

Siła Lorentza – przykład.

Proton wpada prostopadle z prędkością 106m/s w obszar jednorodnego pola magnetycznego o indukcji 2T. Oblicz promień okręgu po, którym będzie się poruszać ta cząstka.

Dane:                                    Szukane:
α = 90°                                   R = ?
v = 106m/s
B = 2T
q = e = 1,6•10-19C – ładunek elementarny (wartość tablicowa)
m = 1,67•10-27kg – masa protonu (wartość tablicowa)

Rozwiązanie:
Siła Lorentza pełni w tym przypadku rolę siły dośrodkowej, więc:

F _{d}=F _{L}

 \frac{mv ^{2} }{r} =qvB \cdot sin90 ^{ \circ }

r= \frac{mv}{qB} = \frac{1,67 \cdot 10 ^{-27}kg \cdot 10 ^{6} \frac{m}{s}   }{1,6 \cdot 10 ^{-19} C \cdot 2T }  \approx 0,5 \cdot 10 ^{-2} m=5mm

Polecamy również:

Komentarze (0)
3 + 4 =