แรงลอเรนซ์คืออะไรขนาดและทิศทางของแรงนี้คืออะไร

คำนิยาม

เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปตามตัวนำสนามแม่เหล็กจะเกิดขึ้นรอบ ๆ ในเวลาเดียวกันถ้าคุณวางตัวนำในสนามแม่เหล็กตามขวางแล้วเคลื่อนที่ EMF ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าจะเกิดขึ้น หากกระแสไหลผ่านตัวนำที่อยู่ในสนามแม่เหล็กแรงแอมแปร์จะทำหน้าที่กับมัน

ค่าขึ้นอยู่กับกระแสที่ไหลความยาวของตัวนำขนาดของเวกเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็กและไซน์ของมุมระหว่างเส้นของสนามแม่เหล็กและตัวนำ มันถูกคำนวณโดยสูตร:

แรงที่ใช้ในการพิจารณานั้นค่อนข้างคล้ายกับที่พิจารณาข้างต้น แต่ไม่ได้ทำกับตัวนำ แต่อยู่บนอนุภาคที่มีประจุที่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก สูตรคือ:

สิ่งสำคัญ! แรง Lorentz (FL) ทำหน้าที่เคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในสนามแม่เหล็กและบนตัวนำ - แอมป์

จากทั้งสองสูตรจะเห็นได้ว่าในกรณีแรกและครั้งที่สองยิ่งมุมไซน์ของมุมอัลฟ่าถึง 90 องศายิ่งส่งผลต่อตัวนำหรือประจุ Fa หรือ Fl ตามลำดับ

ดังนั้นแรงลอเรนซ์จึงไม่ได้มีการเปลี่ยนแปลงขนาดของความเร็ว แต่จากผลของสนามแม่เหล็กที่มีต่ออิเล็กตรอนหรือไอออนบวก เมื่อสัมผัสกับพวกเขา FL จะไม่ทำงาน ดังนั้นมันคือทิศทางของความเร็วของการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุซึ่งเปลี่ยนแปลงและไม่ใช่ขนาดของมัน

สำหรับหน่วยการวัดแรงลอเรนซ์เช่นเดียวกับในกรณีของแรงอื่น ๆ ในฟิสิกส์จะใช้ปริมาณเช่นนิวตัน ส่วนประกอบ:

พลังของ Lorentz เป็นอย่างไร

เพื่อกำหนดทิศทางของแรงลอเรนซ์เช่นเดียวกับแรงแอมป์กฎของมือซ้ายทำงาน นี่หมายความว่าเพื่อที่จะเข้าใจว่าค่าของทิศทางถูกต้องใครต้องเปิดฝ่ามือของมือซ้ายเพื่อให้เส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเข้าสู่มือและสี่นิ้วที่ยาวแสดงถึงทิศทางของเวกเตอร์ความเร็ว จากนั้นใช้นิ้วหัวแม่มืองอเป็นมุมฉากกับฝ่ามือแสดงทิศทางของแรงลอเรนซ์ ในภาพด้านล่างคุณจะเห็นวิธีการกำหนดทิศทาง

ความสนใจ! ทิศทางของการกระทำ Lorentz ตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของอนุภาคและเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

ในกรณีนี้เพื่อให้แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับอนุภาคที่มีประจุบวกและลบทิศทางของสี่นิ้วที่ยื่นออกมานั้นสำคัญ กฎมือซ้ายอธิบายไว้ข้างต้นถูกสร้างขึ้นสำหรับอนุภาคเชิงบวกถ้ามันมีประจุลบเส้นแม่เหล็กเหนี่ยวนำไม่ควรถูกนำไปที่ฝ่ามือเปิด แต่ไปทางด้านหลังและทิศทางของเวกเตอร์ฟลอริด้าจะตรงกันข้าม

ตอนนี้เราจะพูดง่ายๆว่าปรากฏการณ์นี้ให้อะไรกับเรา สมมติว่าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในระนาบตั้งฉากกับทิศทางของเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็ก เราได้กล่าวไปแล้วว่า Fl ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อความเร็ว แต่เปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของอนุภาคเท่านั้น จากนั้นแรง Lorentz จะมีผลเป็นศูนย์กลาง นี่คือภาพที่แสดงด้านล่าง

ใบสมัคร

ในทุกพื้นที่ที่ใช้แรง Lorentz หนึ่งในนั้นที่ใหญ่ที่สุดคือการเคลื่อนที่ของอนุภาคในสนามแม่เหล็กของโลก หากเราพิจารณาว่าดาวเคราะห์ของเราเป็นแม่เหล็กขนาดใหญ่อนุภาคที่อยู่ใกล้กับขั้วแม่เหล็กเหนือจะทำให้เกิดการเคลื่อนที่แบบเร่งเป็นเกลียว ผลที่ตามมาคือพวกมันชนกับอะตอมจากชั้นบรรยากาศชั้นบนและเราเห็นแสงเหนือ

อย่างไรก็ตามมีกรณีอื่น ๆ ที่ใช้ปรากฏการณ์นี้ ตัวอย่างเช่น

• หลอดรังสีแคโทด ในระบบการโก่งตัวของแม่เหล็กไฟฟ้า CRT ถูกใช้งานมานานกว่า 50 ปีในอุปกรณ์ต่างๆตั้งแต่ออสซิลโลสโคปที่ง่ายที่สุดไปจนถึงโทรทัศน์ที่มีรูปร่างและขนาดต่าง ๆ อยากรู้ว่าในเรื่องของการเรนเดอร์สีและการทำงานกับกราฟิคบางคนยังคงใช้จอ CRT
• รถยนต์ไฟฟ้า - เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเครื่องยนต์ แม้ว่าพลังของแอมป์จะมีแนวโน้มที่จะลงมือทำที่นี่ แต่ค่าเหล่านี้ถือได้ว่าอยู่ติดกัน อย่างไรก็ตามอุปกรณ์เหล่านี้มีความซับซ้อนในระหว่างการใช้งานซึ่งมีผลกระทบของปรากฏการณ์ทางกายภาพมากมาย
• ในการเร่งความเร็วของอนุภาคที่มีประจุเพื่อให้พวกเขาโคจรและทิศทาง

ข้อสรุป

ในการสรุปและจัดเค้าร่างจุดสำคัญสี่ประการของบทความนี้เป็นภาษาง่าย ๆ :

1. แรง Lorentz ทำหน้าที่กับอนุภาคที่มีประจุซึ่งเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก สิ่งนี้ตามมาจากสูตรพื้นฐาน
2. มันเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็วของอนุภาคที่มีประจุและการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก
3. ไม่ส่งผลกระทบต่อความเร็วของอนุภาค
4. ส่งผลต่อทิศทางของอนุภาค

บทบาทของมันค่อนข้างใหญ่ในพื้นที่ "ไฟฟ้า" ผู้เชี่ยวชาญไม่ควรมองข้ามข้อมูลทางทฤษฎีพื้นฐานเกี่ยวกับกฎหมายทางกายภาพพื้นฐาน ความรู้นี้มีประโยชน์เช่นเดียวกับผู้ที่มีส่วนร่วมในงานวิทยาศาสตร์การออกแบบและการพัฒนาทั่วไป

สุดท้ายเราขอแนะนำให้ดูวิดีโอที่มีประโยชน์เพื่อรวบรวมเนื้อหาที่ศึกษา:

ตอนนี้คุณรู้แล้วว่าแรง Lorentz คืออะไรมันเท่ากับและวิธีที่มันทำหน้าที่กับอนุภาคที่มีประจุ หากคุณมีคำถามให้ถามพวกเขาในความคิดเห็นภายใต้บทความ!

วัสดุที่เกี่ยวข้อง:

• กฎของงูในคำพูดง่ายๆ
• ประจุไฟฟ้าคืออะไร
• วิธีการแปลงแอมแปร์เป็นกิโลวัตต์
• ต้านทานการสัมผัส