Движение заряженных частиц в магнитном поле. Сила Лоренца.

На подвижную заряженную частицу в магнитном поле действует сила, которую называют силой Лоренца.

Сила Лоренца: сила, действующая в магнитном поле на движущуюся заряженную частицу.

Как известно,на элемент тока в магнитном поле действует сила Ампера

В ней силу рассматриваемого тока можно задать через количество заряженных частиц, которые образуют поток, и их скорость:

I=gn,

где g – заряд частицы; n – количество частиц, что проходят через поперечное сечение проводника S за единицу времени. Иначе,

,

где - количество подвижных заряженных частиц в единицу объема; v – средняя скорость их соорентированого движения. Учитывая выражение силы тока, получим

.

Сила действия на элемент тока можно рассматривать как результирующую всех сил, что действуют на подвижные заряженные частицы в рассматриваемом элементе, а именно:. Отсюда сила, которая действует на отдельную заряженную подвижную частицу, равняется

.

Если g>0, то и формула приобретет вид

;

для негативного заряда

 

Направление силы Лоренца определяют по правилу векторного произведения или по правилу левой руки, но для g<0 нужно выпрямить пальцы руки направить против вектора .

Поскольку , то сила Лоренца не выполняет работу, а только изменяет направление движения частиц и по характеру их отклонения можно определить знак заряда.