Правило левой руки для силы лоренца и ампера

F л = q · V · B · sin a

Так как электрический ток представляет собой упорядоченное движение зарядов, то действие магнитного поля на проводник с током есть результат его действия на отдельные движущиеся заряды.

Силу, действующую со стороны магнитного поля на движущиеся в нем заряды, называют силой Лоренца.

Сила Лоренца перпендикулярна векторам В и v , и её направление определяется с помощью того же правила левой руки, что и направление силы Ампера: если левую руку расположить так, чтобы составляющая магнитной индукции В , перпендикулярная скорости заряда, входила в ладонь, а четыре пальца были направлены по движению положительного заряда (против движения отрицательного), то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление действующей на заряд силы Лоренца F л.

где q — величина движущегося заряда;
V — модуль его скорости;
B — модуль вектора индукции магнитного поля;
a
— угол между вектором скорости заряда и вектором магнитной индукции.

Сила Лоренца зависит от модулей скорости частицы и индукции магнитного поля. Эта сила перпендикулярна скорости и, следовательно, определяет центростремительное ускорение частицы. Частица равномерно движется по окружности радиуса r.

Сила Ампера

1 — не­подвижная катушка; 2 — щель (магнит­ное поле); 3 — ось с подшипниками;

Если вектор скорости и частицы не перпендикулярен В, то частица описывает траекторию в виде винтовой линии (спирали).

Схема действия масс-спектрографа Для выделения частиц с одинаковой скоростью используют взаимно перпендикулярные магнитные (B1) и электрические (E) поля. Тогда .

  1. Направление вектора силы – правилу левой руки.
  2. F=BIlsinα=ma
  3. M=Fd=BISsinα — вращающий момент

1 — рамка с током; 2 — постоянный магнит; 3 спиральные пружины; 4 клеммы;

Сила, действующая на заряженную движущуюся частицу в магнитном поле, называется силой Лоренца:

Правило левой руки для силы лоренца и ампера

1. Которые из заряженных космических частиц — с большей или меньшей скоростью движения, — пролетающие вблизи экваториальной плоскости Земли, ближайшее проникают к ее поверхности? Почему?

Направление силы Лоренца, как и силы Ампера, определяется по правилу левой руки: если левую руку разместить так, чтобы составляющая магнитной индукции В , перпендикулярная к скорости движения заряда, входила в ладонь, а выпрямленные четыре пальца были направлены по движению положительного заряда (против движения отрицательного), то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Лоренца F л . которая действует на заряд, помещенный в магнитное поле (рис. 61).

Протон получил скорость, пройдя прискорюючу разницу потенциалов. По закону сохранения энергии работа, которую выполняет поле при перемещении протона, равна кинетической энергии, приобретенной протоном, то есть, А работа сил электрического поля при перемещении заряда определяется по формуле A = qU . Тогда

Чтобы стрелка компаса легче вращалась, он заострил опорную иглу, включил ток, и магнитная стрелка начала отклоняться серебряным проводником с током от своего направления. Но что это? Араго протирает серебряный проводник и снимает с него прилеплены металлические опилки. Потом кладет проводник снова на стол, и опилки сразу же прилипают к нему. Араго выключает ток, и опилки осыпаются из серебряного проводника, включает — они облепляют проводник, словно бы серебро стало магнитом! Счастливое открытие, значение которого Араго понял сразу.

Не ожидая ответа, Ампер выходит из помещения Араго, у него в голове созрела новая гениальная мысль. Ученый шагает по набережной Сены, находясь в таком радостном и счастливом состоянии, которое бывает лишь тогда, когда становится понятным то, над чем долго и упорно работаешь и думаешь. Вдруг Ампер обращает внимание на мальчиков, которые в реке плавали по течению, весело перекликаясь, и здесь ученому приходит в голову гениальная мысль о простое правило, с помощью которого можно всегда определить отклонения магнитной стрелки электрическим током. Он решил назвать это правило «правилом пловца». Если человек будет плести по течению, направление которого совпадает с направлением тока, то пловец всегда будет видеть, что северный конец магнитной стрелки отклоняется под действием этого тока вправо. Браво Ампер! Ученый оглянулся: как хорошо было бы все это нарисовать здесь, поставить стрелки, определить направления. Вот и кусочек мела нашелся в кармане, а вот и черная доска. Прохожие парижане начали удивленно оборачиваться на летней (не очень опрятно одетого) джентльмена, который с большим увлечением разрисовывал мелом . заднюю стенку черной кареты. 18 июня 1820 г. на заседании Парижской академии наук А. Ампер начал свою знаменитую серию докладов по электромагнетизму.

Определим силу, которая действует на заряженную частицу, которая движется в магнитном поле. Пусть на проводник длиной l , по которому течет ток силой i И который находится в магнитном поле с индукцией B , действует сила FA = BIlsina . Но сила тока определяется по формуле I = envS . Тогда FA = nevSBlsina , где произведение Sl — объем проводника, N = nSl — количество заряженных частиц, которые движутся в этом проводнике. Тогда силу, которая действует на одну движущуюся частицу, можно определить, поделив силу которая действует на все частицы, на общее количество подвижных заряженных частиц N ;

Правило левой руки для силы лоренца и ампера

Силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля, называют силой Лоренца. Опытным путём установлено, что сила, действующая в магнитном поле на заряд , перпендикулярна векторам и , а ее модуль определяется формулой:

Направление силы Лоренца определяется правилом левой руки (рис. 6):

Для отрицательного заряда направление следует изменить на противоположное.

Направление индукционного тока подчиняется правилу Ленца:

Индукционный ток возникает и в том случае, когда магнит неподвижен, а движется катушка (вверх или вниз), т.е. важна лишь относительность движения.

Экспериментально установлено, что на проводник с током, находящийся в магнитном поле, действует сила, получившая название силы Ампера (см. п. 1.3.). Направление силы Ампера (рис. 4) определяется правилом левой руки (см. п. 1.3).

Правило левой руки

На рисунке схематично показано правило определения направления силы Лоренца: http://remontsila.ru/nauka/elektrika/pravilo-levoj-ruki-sila-lorenca.html

Важно помнить: сила Ампера не действует на проводник с током, если он расположен параллельно линиям магнитного поля.

Силу Ампера по модулю можно найти следующим образом: F=B . I . ? . sin ?, где ? — угол между линиями направления тока и магнитной индукции.

Чудесное физическое явление, названное впоследствии в честь его открывателя, было обнаружено знаменитым французским физиком А. М. Ампером. В 1820 году Андре Мари экспериментально доказал наличие некой кинетической силы, которая воздействовала на проводник с электрическим током в магнитном индукционном поле. Сегодня мы знаем это открытие как «правило левой руки».

Ампер является силой данного электрического тока, проходящего по двум параллельным проводникам, которые расположены на расстоянии 1-го метра друг от друга, вызывая на каждом участке протяженностью в 1 метр силу воздействия 2х10 в минус седьмой степени Ньютона.

На рисунке схематично показано правило определения направления силы Ампера: http://remontsila.ru/nauka/elektrika/pravilo-levoj-ruki.html

Сила Ампера

Направление силы Лоренца (правило левой руки) Направление F определяется по правилу левой руки : вектор F перпендикулярен векторам В и v ..

Направление силы Ампера (правило левой руки) Если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная составляющая вектора В входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы, действующей на проводник с током.

В циклотроне магнитное поле управляет движением заряженной частицы. Период обращения частицы в цикло­троне: .

Устройство электроизмерительных приборов

Принцип действия: взаимодействие магнитного поля катушки со стальным сердечником, где Fмаг

Если вектор v частицы перпендикулярен вектору В , то частица описывает траекторию в виде окружности:

Сила Ампера

Сила, действующая на заряженную движущуюся частицу в магнитном поле, называется силой Лоренца:

Если вектор скорости и частицы не перпендикулярен В, то частица описывает траекторию в виде винтовой линии (спирали).

  1. Направление вектора силы – правилу левой руки.
  2. F=BIlsinα=ma
  3. M=Fd=BISsinα — вращающий момент

1 — рамка с током; 2 — постоянный магнит; 3 спиральные пружины; 4 клеммы;

В циклических ускорителях: 1 — вакуум­ная камера; 2 и 3 – дуанты;

Т не зависит от R и υ!

Правило левой руки для силы лоренца и ампера

Действие силы Лоренца применяется во многих приборах и технических установках. Так, смещение электронного луча, который «рисует» изображение на экране кинескопа телевизора или дисплея компьютера, осуществляется магнитным полем специальных катушек, в которых проходит электрический ток, который изменяется по определенному закону. В научных исследованиях используются так называемые циклические ускорители заряженных частиц, в которых магнитное поле мощных электромагнитов удерживает заряженные частицы на круговых орбитах.

1. «Правило пловца». В 1820 г. в Женеве на собрании натуралистов Араго увидел повторение опытов Эрстеда. И, вернувшись во Францию, решил ознакомить с ними своих соотечественников. Для этого он собрал нехитрую установку из вольто — вым столбом и продумал ход экспериментов.

это выражение называют законом Ампера, а силу — силой Ампера. Здесь а — угол между направлением тока в проводнике и направлением вектора Эта сила будет иметь максимальное значение при Если же проводник размещен вдоль линий магнитной индукции, то эта сила равна нулю.

Как мы уже выяснили, магнитное поле взаимодействует только с проводниками, через которые течет ток, и не влияет на проводники без тока. Это свидетельствует о том, что магнитное поле действует не на материал проводника, а на заряженные частицы (электроны или ионы), которые в нем перемещаются. В таком случае сила Ампера является результирующей всех сил, действующих на отдельные движущиеся заряженные частицы.

2. Прямой провод длиной 10 см, по которому течет ток 0,5 А, находится в однородном магнитном поле перпендикулярно к силовым линиям. Определите индукцию магнитного поля, если оно действует на проволока силой 2,6 мН.

Протон получил скорость, пройдя прискорюючу разницу потенциалов. По закону сохранения энергии работа, которую выполняет поле при перемещении протона, равна кинетической энергии, приобретенной протоном, то есть, А работа сил электрического поля при перемещении заряда определяется по формуле A = qU . Тогда

Силы Ампера и Лоренца

Сила Лоренца (полная электромагнитная сила, действующая на заряженную частицу в электрическом и магнитном полях)

где – электрический заряд; – напряженность электрического поля; – скорость частицы; – индукция магнитного поля.

Закон Ампера определяет силу, действующую на проводник с током, помещенный в магнитное поле:

Если прямолинейный проводник длиной находится в однородном поле, то модуль силы Ампера определяется выражением (рис. 3.7):

Если заряженная частица влетает в однородное магнитное поле под углом , то она движется по винтовой линии (рис. 3.9).

Рис. 3.10. Заряженные частицы не выходят за пределы магнитной «бутылки». Поле может быть создано с помощью двух круглых витков с током

Правило левой руки для силы лоренца и ампера

Силу, действующую со стороны магнитного поля на движущиеся в нем заряды, называют силой Лоренца.

F л = q · V · B · sin a

Так как электрический ток представляет собой упорядоченное движение зарядов, то действие магнитного поля на проводник с током есть результат его действия на отдельные движущиеся заряды.

где q — величина движущегося заряда;
V — модуль его скорости;
B — модуль вектора индукции магнитного поля;
a
— угол между вектором скорости заряда и вектором магнитной индукции.

Сила Лоренца перпендикулярна векторам В и v , и её направление определяется с помощью того же правила левой руки, что и направление силы Ампера: если левую руку расположить так, чтобы составляющая магнитной индукции В , перпендикулярная скорости заряда, входила в ладонь, а четыре пальца были направлены по движению положительного заряда (против движения отрицательного), то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление действующей на заряд силы Лоренца F л.

Сила Лоренца зависит от модулей скорости частицы и индукции магнитного поля. Эта сила перпендикулярна скорости и, следовательно, определяет центростремительное ускорение частицы. Частица равномерно движется по окружности радиуса r.

Еще по теме:

  • Tg и ctg правила Tg и ctg правила Котангенс острого угла α – это отношение прилежащего катета к противолежащему. Обозначается так: ctg α. Синус острого угла α прямоугольного треугольника – это отношение противолежащего катета к гипотенузе. Обозначается […]
  • Все правила геометрии для егэ Шпаргалки по математике для ЕГЭ и ОГЭ cos 2x = cos 2 x – sin 2 x = 2 cos 2 x -1 = 1 – 2 sin 2 x = 1 – tg 2 x/1 + tg 2 x a,b,c – стороны, a – основание, h – высота, A,B,C – углы, лежащие против сторон; p = (a+b+c)/2 V = 2/3 πR 2 h’ где h’ […]
  • Правила формул приведения Формулы приведения Очевидно, длина «зеленого» катета равна длине «красного» в силу равенства «серых» треугольников: 2. Исходное значение – отрицательно, так как располагается в III четверти: 1. Задаем себе вопрос: «Меняется ли название […]
  • Работа юриста в интернете Задайте вопрос, например: Банк отказал в - операции С его помощью можно быстро находить документы по известным реквизитам. Давайте попробуем им воспользоваться. Для начала введите номер « 29 », чтобы искать документы только с этим […]
  • Правило знаков механике Учебные материалы по механике Касательные напряжения τ будут положительными, если они стремятся повернуть рассматриваемый элемент бруса по ходу часовой стрелки. Внутренняя продольная сила N, которая стремится растянуть рассматриваемую […]