Lorentzo jėga

Lorentzo jėgos krypties nustatymas pagal kairiosios rankos taisyklę: a – nykštys rodo teigiamąjį krūvį veikiančios jėgos kryptį, b – neigiamąjį

kampu α į vienalytį magnetinį lauką įlėkusios ir Lorentzo jėgos veikiamos elektringosios dalelės judėjimo trajektorija

Lorentzo jėga (Lòrenco jėgà), jėga, kuri veikia elektros krūvį q, judantį greičiu v magnetiniame lauke, kurio magnetinio srauto tankis lygus B. Lorentzo jėga F_L = q(v × B); čia q – algebrinė krūvio dydžio vertė (q > 0 teigiamajam krūviui, q < 0 – neigiamajam). Lorentzo jėga statmena ir v, ir B vektoriams, jos kryptis nustatoma pagal kairės rankos taisyklę. Lorentzo jėga yra statmena greičio vektoriui, todėl ji neatlieka darbo ir nekeičia judančio krūvio kinetinės energijos, taigi magnetiniame lauke judančio krūvio greičio modulis nekinta, kinta tik jo judėjimo kryptis. Jei krūvį kartu veikia ir magnetinis, ir elektrinis laukas, tai F_L = qE + q(v × B); čia E – elektrinio lauko stiprio vektorius. Vienalyčiame magnetiniame lauke, statmename elektringosios dalelės greičio vektoriui, dalelė dėl Lorentzo jėgos poveikio sukasi apskritimu.

Apskritimo spindulys r ir dalelės apsisukimo periodas T yra pastovūs: r = mv/|q|B, T = 2πm/|q|B; čia m – dalelės masė. Pagal sukimosi kryptį galima nustatyti dalelės krūvio ženklą. Jeigu dalelė įlekia į vienalytį magnetinį lauką kampu α, greičio lygiagrečioji dedamoji v_II = v cosα nekinta, nes Lorentzo jėga veikia tik statmenąją dedamąją v_⊥ = v sinπ, todėl dalelė juda spiraline trajektorija, kurios spindulys r = mvsinα/|q|B, žingsnis h = v_II T = 2πmvcosα/|q|B. Jeigu magnetinis laukas nevienalytis ir stiprėja dalelės judėjimo kryptimi, trajektorijos spindulys ir žingsnis mažėja stiprėjant B. Lorentzo jėga tiesiogiai susijusi su Ampere’o jėga. Lorentzo jėga sukelia galvanomagnetinius reiškinius (Hallo magnetovaržos, Ettingshauseno, Nernsto), termomagnetinius reiškinius (Righi ir Leduco, Maggi, Righi ir Leduco), skersinį ir išilginį Nernsto ir Ettingshauseno reiškinį. Elektringųjų dalelių judėjimo elektriniuose ir magnetiniuose laukuose dėsningumais remiamasi konstruojant elektrinius ir magnetinius lęšius, magnetinius veidrodžius, kuriais galima valdyti elektronų spindulius, t. p. elektringųjų dalelių greitintuvus.

dalelės krūvio ženklo nustatymas pagal jos sukimosi kryptį

2288