洛倫茲力又叫什麼力

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洛倫茲力又叫什麼力

洛倫茲力

開放分類: 物理、電子、磁場、電磁、Lorentz force

洛倫茲力

Lorentz force

磁場對運動點電荷的作用力。1895年荷蘭物理學家H.A.洛倫茲建立經典電子論時,作為基本假設提出來的,現已為大量實驗證實。洛倫茲力的公式是f=q·v×B。式中q、v分別是點電荷的電量和速度B是點電荷所在處的磁感應強度。洛倫茲力的大小是f=|q|vBsinθ,其中θ是v和B的夾角。洛倫茲力的方向循右手螺旋定則垂直於v和B構成的平面,為由v轉向B的右手螺旋的前進方向(若q為負電荷,則反向)。由於洛倫茲力始終垂直於電荷的運動方向,所以它對電荷不作功,不改變運動電荷的速率和動能,只能改變電荷的運動方向使之偏轉。

洛倫茲力既適用於宏觀電荷,也適用於微觀荷電粒子。電流元在磁場中所受安培力就是其中運動電荷所受洛倫茲力的宏觀表現。導體迴路在恆定磁場中運動,使其中磁通量變化而產生的動生電動勢也是洛倫茲力的結果,洛倫茲力是產生動生電動勢的非靜電力。

如果電場E和磁場B並存,則運動點電荷受力為電場力和磁場力之和,為F=Q(E+v×B)【注】公式中E、B為向量,左式一般也稱為洛倫茲力公式。

洛倫茲力公式和麥克斯韋方程組以及介質方程一起構成了經典電動力學的基礎。在許多科學儀器和工業設備,例如β譜儀,質譜儀,粒子加速器,電子顯微鏡,磁鏡裝置,霍耳器件中,洛倫茲力都有廣泛應用。

值得指出的是,既然安培力是洛倫茲力的宏觀表現,洛倫茲力對運動電荷不作功,何以安培力能對載流導線作功呢實際上洛倫茲力起了傳遞能量的作用,它的一部分阻礙電荷運動作負功,另一部分構成安培力對載流導線作正功,結果仍是由維持電流的電源提供了能量。

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