§ 30. Сіла Лорэнца. Рух зараджаных часціц у магнітным полі
Паколькі электрычны ток уяўляе з сябе ўпарадкаваны рух зараджаных часціц, то гэта азначае, што магнітнае поле, дзейнічаючы на праваднік з токам, дзейнічае тым самым на кожную з гэтых часціц. Такім чынам, сілу Ампера можна разглядаць як вынік складання сіл, што дзейнічаюць на асобныя зараджаныя часціцы, якія рухаюцца. Як можна вызначыць сілу, што дзейнічае з боку магнітнага поля на зараджаную часціцу, якая рухаецца ў гэтым полі?
Сіла Лорэнца. Сілу, якой магнітнае поле дзейнічае на зараджаную часціцу, што рухаецца ў гэтым полі, называюць сілай Лорэнца ў гонар выдатнага нідэрландскага фізіка Хендрыка Антона Лорэнца (1853–1928).
![Мал.](http://profil.adu.by/pluginfile.php/3623/mod_book/chapter/9561/p167.jpg)
Модуль сілы Лорэнца можна вызначыць па формуле , дзе N — агульная колькасць свабодных зараджаных аднолькавых часціц на прамалінейным участку правадніка даўжынёй Δl (мал. 167). Калі модуль зараду адной часціцы q, а модуль сумарнага зараду ўсіх часціц Nq, то згодна з азначэннем сілы току
, дзе Δt — прамежак часу, за які зараджаная часціца праходзіць участак правадніка даўжынёй Δl. Тады
Паколькі — модуль сярэдняй скорасці ўпарадкаванага руху зараджанай часціцы ў стацыянарным* электрычным полі ўнутры правадніка, то формулу для вызначэння модуля сілы Лорэнца можна запісаць у выглядзе:
(30.1)
дзе α — вугал паміж напрамкамі індукцыі магнітнага поля і скорасці
упарадкаванага руху зараджанай часціцы.
З формулы (30.1) вынікае, што сіла Лорэнца максі мальная ў выпадку, калі зараджаная часціца рухаецца перпендыкулярна напрамку індукцыі магнітнага поля (α = 90°). Калі часціца рухаецца ўздоўж лініі індукцыі поля (α = 0° або α = 180°), сіла Лорэнца на яе не дзейнічае. Сіла Лорэнца залежыць ад выбару інерцыяльнай сістэмы адліку, бо ў розных сістэмах адліку скорасць руху зараджанай часціцы можа адрознівацца.
![Мал.](http://profil.adu.by/pluginfile.php/3623/mod_book/chapter/9561/p168.jpg)
Напрамак сілы Лорэнца, якая дзейнічае на зараджаную часціцу, як і напрамак сілы Ампера, вызначаюць паводле правіла левай рукі (мал. 168): калі левую руку размясціць так, каб складнік індукцыі магнітнага поля, перпендыкулярны скорасці руху часціцы, уваходзіў у далонь, а чатыры пальцы былі накіраваныя па руху дадатна зараджанай часціцы (супраць руху адмоўна зараджанай часціцы), то адагнуты на 90° у плоскасці далоні вялікі палец пакажа напрамак сілы Лорэнца, якая дзейнічае на часціцу.
Сіла Лорэнца перпендыкулярная як напрамку скорасці руху часціцы, так і напрамку індукцыі
магнітнага поля.
![Мал.](http://profil.adu.by/pluginfile.php/3623/mod_book/chapter/9561/p169.jpg)
На малюнку 169 паказаны напрамкі індукцыі магнітнага поля, скорасці
руху часціцы ў дадзены момант часу і сілы Лорэнца
, якая дзейнічае на часціцу з боку магнітнага поля. Вызначце знак зараду часціцы.
* Электрычнае поле, якое ствараецца і падтрымліваецца крыніцай току на працягу доўгага прамежку часу і забяспечвае пастаянны электрычны ток у правадніку, называюць стацыянарным электрычным полем. ↑