Siła Lorentza

Z Wikipedii - magnesy

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.

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.

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.

Czynnik Lorentza - wyrażenie pojawiajace się często we wzorach przy transformacji wielkości między układami odniesienia w szczególnej teorii wzgledności. Czynnik ten jest równy:

$\gamma \equiv \frac{dt}{d\tau} = \frac{1}{\sqrt{1 - \beta^2}}$

gdzie:

$\beta = \frac{u}{c}$ prędkość wyrażona w stosunku do prędkości światła,
v prędkość w układzie odniesienia obserwatora w którym czas wyraża t
$τ$ czas w układzie poruszającym się
c prędkość światła.

Czynnik może też być wyrażony jako:

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

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.

Zastosowania

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

Żródło: pl.wikipedia.org/wiki/Siła Lorentza

Tekst udostępniany na licencji GNU Free Documentation License.
Wikipedia® jest zarejestrowanym znakiem towarowym Wikimedia Foundation. Możesz przekazać dary pieniężne Fundacji Wikimedia.