Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.

Рис. 21

На элемент проводника в магнитном поле с индукцией действует сила (Рис 21).

.

Учитывая что

;

– элементарный объём провода длиной и площадью поперечного сечения .

;

– сила, действующая в магнитном поле на проводник единичного объёма.

Так как , где – заряд электрона, – концентрация электронов – скорость их направленного движения,

Разделим и левую и правую часть равенства на концентрацию электронов, получим силу, действующую на один электрон. Сила, действующая в магнитном поле, на заряженную частицу называется силой Лоренца ,

Рис. 22

Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки (Рис 22): причём четыре пальца левой руки направляются по движению положительно заряженной частицы (т. е. тока). При определении направления силы, действующей на отрицательно заряженную частицу, четыре пальца направляются против движения частицы.

Сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости движения заряженной частицы, поэтому она изменяет только направление этой скорости, не меняя её модуля. Следовательно, сила Лоренца работы не совершает, и кинетическая энергия заряженной частицы при перемещении в магнитное поле не меняется.

Если на частицу кроме магнитного поля действует ещё и электрическое поле, то результирующая сила, приложенная к частице, равна векторной сумме сил, действующих со стороны магнитного и электрического полей.

.