Siła Lorentza

Z Wikipedii

Kierunek działania siły Lorentza w zależności od ładunku cząsteczki.

Siła Lorentza w fizyce, to siła jaka działa na cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym znajdującą się w polu elektromagnetycznym. Prawo (wzór) podane po raz pierwszy przez Lorentza i nazwane na jego cześć.

Wzór określa, jak na siłę działającą na ładunek wpływają pole elektryczne i pole magnetyczne jako składniki pola elektromagnetycznego:

$\mathbf{F} = q (\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B}),$

gdzie:

F - siła (w niutonach)
E – natężenie pola elektrycznego (w woltach / metr)
B - indukcja magnetyczna (w teslach)
q – ładunek elektryczny cząstki (w kulombach)
v – prędkość cząstki (w metrach na sekundę)
× - iloczyn wektorowy.

Spis treści

1 Forma alternatywna
2 Siła Lorentza w szczególnej teorii względności
3 Praca siły
4 Zastosowania
5 Link zewnętrzny

[edytuj] Forma alternatywna

Dla ośrodków ciągłych ładunek elektryczny wyraża się poprzez jego gęstość gęstość ładunku ρ a natężenie prądu przez gęstość prądu J wówczas:

$\mathbf{F} = \int\limits_V ( \rho \mathbf{E} + \mathbf{J} \times \mathbf{B}) dV$

Składowa magnetyczna siły Lorentza dla przewodników z prądem nazywana jest siłą elektrodynamiczną.

[edytuj] Siła Lorentza w szczególnej teorii względności

Siłę Lorentza w szczególnej teorii względności opisuje zależność:

${d \left ( \gamma m \mathbf{v} \right ) \over dt } = \mathbf{F} = q (\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B}),$

gdzie:

$\gamma \equiv \frac{1}{\sqrt{1 - v^2/c^2}}$

jest czynnikiem Lorentza a $c$ to prędkość światła w próżni.

[edytuj] Praca siły

Szybkość zmiany energii (moc) wywołana ruchem cząstki w stałym polu wynosi:

${d \left ( \gamma m c^2 \right ) \over dt } = q \mathbf{E} \cdot \mathbf{v} .$

Ruch cząsteczki w polu o zmiennym natężeniu musi uwzględniać zjawisko powstawania pola elektrycznego w wyniku zmian pola magnetycznego i powstawania pola magnetycznego w wyniku zmian pola elektrycznego.

[edytuj] Zastosowania

Prawo Lorentza obok równań Maxwella jest podstawowym równaniem opisującym zjawiska elektrodynamiczne i wiąże zjawiska elektryczne z oddziaływaniami a poprzez oddziaływania z ruchem...