ЭЛМ_Презентация_11
.pdf
Сила Лоренца
На заряд, движущийся в присутствии как электрического, так и магнитного поля, действует сила, называемая силой Лоренца, которая равна
= + [ , ]
Эта формула справедлива как для постоянных, так и
для переменных электрических и магнитных полей и
. Она справедлива как для малых, так и для
релятивистских скоростей .
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
6/31
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Пусть
два одинаковых точечных |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Fэ12 |
|
||||||||
заряда 1 = 2 = |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
движутся параллельно |
|
|
|
|
|
Fм12 |
||||||||
~v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~v |
||||
друг другу с одинаковой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нерелятивистской |
q1 |
|
|
|
~r12 q2 |
|
|
|||||||
|
|
|
||||||||||||
скоростью . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так как 1, то м12 = 1 и э12 = 1
Найдём отношение э12 и м12.
|
|
м12 |
= |
1 |
= |
|
|
||||||||
|
|
э12 |
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||
Вспомним: = [ , ]/ |
|
= / |
( ) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
= |
|
|
|
1 |
= |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
~
B1 ~ E1
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
7/31
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Пусть
два одинаковых точечных |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Fэ12 |
|
||||||||
заряда 1 = 2 = |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
движутся параллельно |
|
|
|
|
|
Fм12 |
||||||||
~v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~v |
||||
друг другу с одинаковой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нерелятивистской |
q1 |
|
|
|
~r12 q2 |
|
|
|||||||
|
|
|
||||||||||||
скоростью . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так как 1, то м12 = 1 и э12 = 1
Найдём отношение э12 и м12.
|
|
м12 |
= |
1 |
= |
|
|
||||||||
|
|
э12 |
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||
Вспомним: = [ , ]/ |
|
= / |
( ) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
= |
|
|
|
1 |
= |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
~
B1 ~ E1
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
7/31
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Пусть
два одинаковых точечных |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Fэ12 |
|
||||||||
заряда 1 = 2 = |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
движутся параллельно |
|
|
|
|
|
Fм12 |
||||||||
~v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~v |
||||
друг другу с одинаковой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нерелятивистской |
q1 |
|
|
|
~r12 q2 |
|
|
|||||||
|
|
|
||||||||||||
скоростью . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так как 1, то м12 = 1 и э12 = 1
Найдём отношение э12 и м12.
|
|
м12 |
= |
1 |
= |
|
|
||||||||
|
|
э12 |
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||
Вспомним: = [ , ]/ |
|
= / |
( ) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
= |
|
|
|
1 |
= |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
~
B1 ~ E1
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
7/31
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Пусть
два одинаковых точечных |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Fэ12 |
|
||||||||
заряда 1 = 2 = |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
движутся параллельно |
|
|
|
|
|
Fм12 |
||||||||
~v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~v |
||||
друг другу с одинаковой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нерелятивистской |
q1 |
|
|
|
~r12 q2 |
|
|
|||||||
|
|
|
||||||||||||
скоростью . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так как 1, то м12 = 1 и э12 = 1
Найдём отношение э12 и м12.
|
|
м12 |
= |
1 |
= |
|
|
||||||||
|
|
э12 |
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||
Вспомним: = [ , ]/ |
|
= / |
( ) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
= |
|
|
|
1 |
= |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
~
B1 ~ E1
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
7/31
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Пусть
два одинаковых точечных |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Fэ12 |
|
||||||||
заряда 1 = 2 = |
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
движутся параллельно |
|
|
|
|
|
Fм12 |
||||||||
~v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~v |
||||
друг другу с одинаковой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нерелятивистской |
q1 |
|
|
|
~r12 q2 |
|
|
|||||||
|
|
|
||||||||||||
скоростью . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так как 1, то м12 = 1 и э12 = 1
Найдём отношение э12 и м12.
|
|
м12 |
= |
1 |
= |
|
|
||||||||
|
|
э12 |
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||
Вспомним: = [ , ]/ |
|
= / |
( ) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
= |
|
|
|
1 |
= |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
~
B1 ~ E1
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
7/31
В проводнике = 10−3м/с, скорость света ≈ 108м/с.
м12 ≈ 10−22э12
Мы видим, что частица с низкой скоростью создаёт магнитное поле, которое намного слабее электрического.
Однако если в проводнике течёт электрический ток, то электрические поля вокруг проводника оказываются скомпенсированными, тогда как магнитные поля движущихся частиц складываются друг с другом. В результате мы наблюдаем магнитное поле вокруг проводника.
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
8/31
В проводнике = 10−3м/с, скорость света ≈ 108м/с.
м12 ≈ 10−22э12
Мы видим, что частица с низкой скоростью создаёт магнитное поле, которое намного слабее электрического.
Однако если в проводнике течёт электрический ток, то электрические поля вокруг проводника оказываются скомпенсированными, тогда как магнитные поля движущихся частиц складываются друг с другом. В результате мы наблюдаем магнитное поле вокруг проводника.
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
8/31
Движение заряда в однородном магнитном поле
Пусть |
~ |
|
|||
заряд влетает со скоростью |
B1 |
||||
~v |
|||||
в однородное магнитное |
|||||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
поле . Вектор скорости |
~ |
|
|
|
|
|
F |
||||
направлен перпендикулярно . |
|
|
|
|
|
Под действием силы Лоренца заряд приобретает постоянное по величине нормальное ускорение
= |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
||||
Если скорость меняется только по направлению, движение с постоянным по величине нормальным ускорением представляет собой равномерное движение по окружности.
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
9/31
Движение заряда в однородном магнитном поле
Пусть |
~ |
|
|||
заряд влетает со скоростью |
B1 |
||||
~v |
|||||
в однородное магнитное |
|||||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
поле . Вектор скорости |
~ |
|
|
|
|
|
F |
||||
направлен перпендикулярно . |
|
|
|
|
|
Под действием силы Лоренца заряд приобретает постоянное по величине нормальное ускорение
= |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
||||
Если скорость меняется только по направлению, движение с постоянным по величине нормальным ускорением представляет собой равномерное движение по окружности.
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
9/31