Определение слова «ЛОРЕНЦА СИЛА»

Большой энциклопедический словарь:

ЛОРЕНЦА СИЛА — сила (f) — действующая на заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле; выражается установленной Х. А. Лоренцем в кон. 19 в. формулой: (в СГС системе единиц) — где ?, ? — заряд и скорость частицы, Е — напряженность электрического поля, В — магнитная индукция, — c скорость света в вакууме. Часть силы Лоренца, обусловленная действием магнитного поля, направлена перпендикулярно ? и В, она не совершает работы, а лишь искривляет траекторию частицы.

Большая советская энциклопедия:

Лоренца сила
Сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле. Формула для Л. с. F была впервые получена Х. А. Лоренцом как результат обобщения опыта и имеет вид:
F = eE + [ B].
Здесь е — заряд частицы, Е — напряжённость электрического поля, В — Магнитная индукция, — скорость заряженной частицы относительно системы координат, в которой вычисляются величины F, Е, В, а с — скорость света в вакууме. Формула справедлива при любых значениях скорости заряженной частицы. Она является важнейшим соотношением электродинамики (См. Электродинамика), так как позволяет связать уравнения электромагнитного поля с уравнениями движения заряженных частиц.
Первый член в правой части формулы — сила, действующая на заряженную частицу в электрическом поле, второй — в магнитном. Магнитная часть Л. с. пропорциональна векторному произведению (См. Векторное произведение) и В, то есть она перпендикулярна скорости частицы (направлению её движения) и вектору магнитной индукции; следовательно, она не совершает механической работы и только искривляет траекторию движения частицы, не меняя её энергии. Величина этой части Л. с. равна Bsin, где — угол между векторами и В [множитель 1/с связан с выбором единиц измерения: предполагается, что все величины измеряются в абсолютной (гауссовой) системе единиц (СГС системе единиц (См. СГС система единиц)); в системе СИ этот множитель отсутствует]. Таким образом, магнитная часть Л. с. максимальна, если направление движения частицы составляет с направлением магнитного поля прямой угол, и равна нулю, если частица движется вдоль направления поля.
В вакууме в постоянном однородном магнитном поле (В = Н, где Н — напряжённость поля) заряженная частица под действием Л. с. (её магнитной части) движется по винтовой линии с постоянной по величине скоростью , при этом её движение складывается из равномерного прямолинейного движения вдоль направления магнитного поля Н (со скоростью ||, равной составляющей скорости частицы в направлении Н) и равномерного вращательного движения в плоскости, перпендикулярной Н (со скоростью , равной составляющей в направлении, перпендикулярном Н). Проекция траектории движения частицы на плоскость, перпендикулярную Н, есть окружность радиуса R = cm /eH, а частота вращения равна = eH/mc (так называемая Циклотронная частота). Ось винтовой линии совпадает с направлением поля Н, и центр окружности перемещается вдоль силовой линии поля.
Если электрическое поле Е не равно нулю, то движение носит более сложный характер. Происходит перемещение центра вращения частицы перпендикулярно полю Н, называемое дрейфом. Направление дрейфа определяется вектором [Е H] и не зависит от знака заряда. Скорость дрейфа и для простейшего случая скрещенных полей (ЕН) равна u = cE/H.
Воздействие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы приводит к перераспределению тока по сечению проводника, что находит своё проявление в различных термомагнитных и гальваномагнитных явлениях (Нернста — Эттингсхаузена эффект, Холла эффект и других).
Лит.: Лорентц Г. А., Теория электронов и ее применение к явлениям света и теплового излучения, перевод с английского, 2 издание, М., 1953; Тамм И. Е., Основы теории электричества, 7 издание, М., 1957; Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М., Фейнмановские лекции по физике, [перевод с английского], в, 6, М., 1966.

Математическая энциклопедия:

Сила, действующая со стороны заданного электромагнитного поля на движущуюся заряженную частицу. Выражение для Л. с. Fбыло впервые дано Г. Лоренцем (см. [1]): где Е — напряженность электрич. поля, В — магнитная индукция, V — скорость заряженной частицы относительно системы координат, в к-рой вычисляются величины E, В, F; е — заряд частицы, с — скорость света в вакууме. Выражение для Л. с. является релятивистски инвариантным (т. е. справедливым в любой инерциальной системе отсчета); оно позволяет связать уравнения для электромагнитного поля с уравнениями движения заряженных частиц. В постоянном и однородном магнитном поле движение частицы с массой ти зарядом ев нерелятивистском приближении описывается уравнением В прямоугольной системе координат с осью z, направленной вдоль внешнего магнитного поля В, решение уравнения (2) имеет следующий вид где — ларморовская частота вращения частицы, — радиус вращения частицы (ларморовский радиус), а, — начальная фаза вращения, V0- начальная скорость частицы. Таким образом, в однородном магнитном поле заряд движется по винтовой линии с осью вдоль магнитного поля. Если электрич. поле Е не равно нулю, то движение носит более сложный характер. Происходит перемещение центра вращения частицы поперек поля В(т. н. дрейф). Средняя величина дрейфа в векторном виде Неусредненное движение частицы в плоскости ху в этом случае происходит по трохоиде. Лит.:[1]Lorentz H. A., The theory of electrons and its applications to the phenomena of light and radiant heat, 2 ed., Lpz.- N. Y., 1916 (рус. пер.- Теория электронов и ее применение к явлениям света и теплового излучения, 2 изд., М., 1956); [2] Л а н д а у Л. Д., Л и ф ш и ц Е. М., Теория поля, 6 изд., М., 1973. В. В. Параил.

Смотреть другие определения →