Lorencova sila

Iz Vikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na: navigaciju, pretragu

Lorencova sila je kombinacija sila kojima elektromagnetsko polje deluje na naelektrisanu česticu u pokretu. Ima dve komponente, električnu koja je proporcionalna električnom polju, E, i naelektrisanju čestice q, i magnetnu, koja pored naelektrisanja čestice i magnetne idukcije polja, B, zavisi još i od brzine čestice, v. Zbog vektorskog karaktera sila i polja Lorencova sila se najlakše izražava vektorskom Lorencovom jednačinom:

gde je

F sila u njutnima
E električno polje u voltima po metru
B magnetsko polje (ili tačnije magnetna indukcija) u veberima po kvadratnom metru ili ekvivalentno u teslama
q naelektrisanje čestice u kulonima
v trenutna brzina čestice u metrima po sekundi
i × je vektorski proizvod.

Stoga pozitivno naelektrisana čestica je ubrzana u istom smeru u kojem deluje i E polje, ali skreće pod pravim uglom u odnosu na polje B u skladu sa pravilom desne ruke.

Treba uočiti da magnetna komponenta sile deluje normalno na pravac kretanja čestice, dakle, magnetna komponenta ne vrši rad.

Uopšteni oblik[uredi]

Ako se brzina čestice (predmeta) približava brzini svetlosti, onda treba koristiti relativistički korigovanu formulu (Lorencov faktor-gama).

Jednačina u diferencijalnom obliku :

Lorencov (gama) faktor je definisan kao :

Relativistički izraz[uredi]

Odnosno, kao što je u teoriji relativiteta uobičajno, zapis u četvorkama :

  • q - naelektrisanje
  • - metrični tenzor
  • - antisimetrični tenzor EM polja
  • - četvorka brzine

Gde koristimo Ajnštajnovo pravilo o sumiranju tenzora po istim indeksima.

Drugi oblici zakona[uredi]

Lorencov zakon se može izraziti i preko gustine naelektrisanja ρ i gustine struje J kao

Integralni oblik Lorencovog zakona pogodan je za opisivanje naeletrisanih tela konačnih dimenzija gde po zapremini tela naeletrisanje, magnetna idukcija i brzina mogu da variraju.

Dejstvo komponenti sile[uredi]

Važno je napomenuti, da električno polje ubrzava naelektrisan predmet, a magnetsko polje ga uvodi u kruženje. Znači, predmet pod uticajem električnog polja ima ravnu putanju, a pod uticajem magnetskog polja predmet se vrti sa ciklotronskom frekvencijom. Po tom principu, samo sa magnetskim poljem, i očitanom ciklotronskom frekvencijom, računa se masa nepoznatih čestica (ciklotroni).

Vidi još[uredi]

Reference[uredi]

  • Serway and Jewett,Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, Thomson Brooks/Cole. 2004. ISBN 0-534-40846-X
  • S. Macura, J. Radić-Perić, ATOMISTIKA, Fakultet za fizičku hemiju Univerziteta u Beogradu/Službeni list, Beograd, 2004, str. 38.

Spoljašnje veze[uredi]