Магнетизм. 
Электромагнетизм, оптика, квантовая физика

ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЗАРЯДЫ И ТОКИ

Сила Лоренца

Магнитное поле — это особый вид материи. Подобно тому, как электрическое поле проявляет себя действием на заряды, магнитное поле проявляется в том, что на движущиеся заряды и электрические токи в этом поле действуют силы. Количественной характеристикой магнитного поля служит вектор магнитной индукции В . Если в пространстве существует магнитное поле, то в каждой его точке Р (г) имеется вектор

В, который может изменяться с течением времени:

Магнитное поле называется постоянным, когда магнитная индукция от времени не зависит. Если вектор В не зависит от радиус-вектора то магнитное поле называется однородным (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Однородное магнитное поле.

Опытным путем была установлена формула, которая описывает действие магнитного поля на движущийся со скоростью v электрический заряд q. Сила, с которой магнитное поле действует на движущийся заряд, называется силой Лоренца. Эта сила коллинеарна векторному произведению вектора скорости на вектор магнитной индукции:

Рис. 5.2. Сила Лоренца.

По определению векторного произведения модуль силы Лоренца.

где а — угол между векторами v и В . Формулу (5.2) можно рассматривать как определение вектора магнитной индукции. Единицей измерения магнитной индукции в СИ служит тесла (Г): [В] = Т= Нс/(Кл• л<) = кг/(с²‘ А).

Согласно формуле (5.2) сила Лоренца, действующая на заряд в магнитном поле, перпендикулярна и вектору скорости v заряда, и вектору.

В индукции магнитного поля (рис. 5.2). При этом скалярное произведение вектора скорости на вектор силы Лоренца.

т.е. мощность силы Лоренца равна нулю. Отсюда следует, что сила Лоренца работу не совершает и кинетическая энергия частицы при ее движении в магнитном поле со временем не изменяется.