磁界中を移動する荷電粒子には、粒子の移動方向と印加磁界の方向の両方に対して直角な力が発生します。 この力はローレンツ力として知られ、印加された磁場と運動中の粒子によって発生する磁場の相互作用によって発生するものである。 ローレンツ力は、荷電粒子の速度と電荷、および印加磁界の強さを数学的に関連付ける方程式を開発したオランダの物理学者ローレンツの名にちなんで名付けられた。 これらの粒子の個々の磁場は、電流が通過するワイヤの周りに磁場を生成するために結合し、外部磁場と反発または引き合う可能性があります。 このチュートリアルでは、永久馬蹄形磁石(磁石の北極から南極に向かう磁力線)の磁場の中を電流を流すワイヤに働くローレンツ力を説明します。 ワイヤーは、前後に動くように振り子のように配置されています。 ナイフスイッチをクリックすると電流が流れ始めます。 磁石の磁場にも荷電粒子の動きにも垂直な方向にワイヤーが揺れます。 電池を反転」ボタンで電流の流れる方向を変え、「磁石を反転」ボタンで磁場の方向を変えると、ローレンツ力の方向が逆になります。 Show Wire Field Lines」と「Show Magnet Field Lines」のラジオボタンを使用すると、これらの目に見えない力の相互作用が明らかになります。 リセットボタンは磁石と電池を元の位置に戻すのに使います。
左手の法則を使って、ワイヤがどちらに動くかを予測することができます。 このルールでは、手を少し不自然な位置に歪める必要があります。人差し指が磁場の方向を指し、人差し指と90度の角度にある中指が電流の方向を指すと、伸ばした親指(人差し指とL字型)がその粒子に作用するローレンツ力の方向を指し、チュートリアルでワイヤーがシフトする方向となります
。
コメントを残す