Naładowana cząstka poruszająca się przez pole magnetyczne doświadcza siły, która jest pod kątem prostym zarówno do kierunku, w którym porusza się cząstka, jak i do kierunku przyłożonego pola. Siła ta, zwana siłą Lorentza, powstaje w wyniku interakcji przyłożonego pola magnetycznego i pola magnetycznego wytwarzanego przez poruszającą się cząstkę. Nazwa zjawiska pochodzi od nazwiska holenderskiego fizyka Hendrika Lorentza, który opracował równanie matematycznie wiążące siłę z prędkością i ładunkiem cząstki oraz natężeniem przyłożonego pola magnetycznego.
Siła Lorentza jest odczuwana przez prąd elektryczny, który składa się z poruszających się naładowanych cząstek. Poszczególne pola magnetyczne tych cząstek łączą się, aby wytworzyć pole magnetyczne wokół przewodu, przez który płynie prąd, które może odpychać lub przyciągać zewnętrzne pole magnetyczne. Samouczek demonstruje siłę Lorentza wywieraną na przewód, przez który płynie prąd w polu podkowy magnesu stałego (linie pola zawsze biegną od północnego bieguna magnesu do południowego). Przewód jest ułożony w rodzaj wahadła, dzięki czemu może poruszać się w przód i w tył. Kliknij na wyłącznik nożowy, aby uruchomić przepływ prądu. Drut będzie się kołysał w kierunku prostopadłym zarówno do pola magnesu, jak i do ruchu naładowanych cząstek. Zmiana kierunku przepływu prądu przez kliknięcie przycisku Przerzuć baterię lub kierunku pola magnetycznego przez kliknięcie przycisku Przerzuć magnes spowoduje odwrócenie kierunku działania siły Lorentza. Użycie przycisków radiowych Show Wire Field Lines i Show Magnet Field Lines ujawni wzajemne oddziaływanie tych niewidzialnych sił. Przycisk Reset może być użyty do przywrócenia magnesu i baterii do ich oryginalnych pozycji.
Możesz przewidzieć, w którą stronę przesunie się drut, używając reguły lewej ręki. Aby zastosować tę regułę, musisz przyjąć trochę nienaturalną pozycję: Jeśli Twój palec wskazujący wskazuje kierunek pola magnetycznego, a palec środkowy, ustawiony pod kątem 90 stopni do wskazującego, wskazuje kierunek prądu elektrycznego, to Twój wyciągnięty kciuk (tworzący literę L ze wskazującym) wskazuje kierunek siły Lorentza wywieranej na tę cząsteczkę oraz kierunek, w którym przesuwa się drut w samouczku.
Dodaj komentarz