Лоренцова сила

Из Википедије, слободне енциклопедије

Лоренцова сила је комбинација сила којима електромагнетско поље делује на наелектрисану честицу у покрету. Има две компоненте, електричну која је пропорционална електричном пољу, E, и наелектрисању честице q, и магнетну, која поред наелектрисања честице и магнетне идукције поља, B, зависи још и од брзине честице, v. Због векторског карактера сила и поља Лоренцова сила се најлакше изражава векторском Лоренцовом једначином:

где је

F сила у њутнима
E електрично поље у волтима по метру
B магнетско поље (или тачније магнетна индукција) у веберима по квадратном метру или еквивалентно у теслама
q наелектрисање честице у кулонима
v тренутна брзина честице у метрима по секунди
и × је векторски производ.

Стога позитивно наелектрисана честица је убрзана у истом смеру у којем делује и E поље, али скреће под правим углом у односу на поље B у складу са правилом десне руке.

Треба уочити да магнетна компонента силе делује нормално на правац кретања честице, дакле, магнетна компонента не врши рад.

Уопштени облик[уреди]

Ако се брзина честице (предмета) приближава брзини светлости, онда треба користити релативистички кориговану формулу (Лоренцов фактор-гама).

Једначина у диференцијалном облику :

Лоренцов (гама) фактор је дефинисан као :

Релативистички израз[уреди]

Односно, као што је у теорији релативитета уобичајно, запис у четворкама :

  • q - наелектрисање
  • - метрични тензор
  • - антисиметрични тензор ЕМ поља
  • - четворка брзине

Где користимо Ајнштајново правило о сумирању тензора по истим индексима.

Други облици закона[уреди]

Лоренцов закон се може изразити и преко густине наелектрисања ρ и густине струје J као

Интегрални облик Лоренцовог закона погодан је за описивање наелетрисаних тела коначних димензија где по запремини тела наелетрисање, магнетна идукција и брзина могу да варирају.

Дејство компоненти силе[уреди]

Важно је напоменути, да електрично поље убрзава наелектрисан предмет, а магнетско поље га уводи у кружење. Значи, предмет под утицајем електричног поља има равну путању, а под утицајем магнетског поља предмет се врти са циклотронском фреквенцијом. По том принципу, само са магнетским пољем, и очитаном циклотронском фреквенцијом, рачуна се маса непознатих честица (циклотрони).

Види још[уреди]

Референце[уреди]

  • Serway and Jewett,Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, Thomson Brooks/Cole. 2004. ISBN 0-534-40846-X
  • С. Мацура, Ј. Радић-Перић, АТОМИСТИКА, Факултет за физичку хемију Универзитета у Београду/Службени лист, Београд, 2004, стр. 38.

Спољашње везе[уреди]