En laddad partikel som rör sig i ett magnetfält upplever en kraft som är vinkelrät mot både riktningen i vilken partikeln rör sig och riktningen på det applicerade fältet. Denna kraft, som kallas Lorentzkraften, utvecklas på grund av interaktionen mellan det applicerade magnetfältet och det magnetfält som genereras av den rörliga partikeln. Fenomenet är uppkallat efter den holländske fysikern Hendrik Lorentz, som utvecklade en ekvation som matematiskt relaterar kraften till partikelns hastighet och laddning samt styrkan hos det applicerade magnetfältet.
Lorentzkraften upplevs av en elektrisk ström, som består av laddade partiklar i rörelse. De individuella magnetfälten hos dessa partiklar kombineras för att generera ett magnetfält runt den tråd som strömmen går igenom, vilket kan stöta bort eller attrahera ett externt magnetfält. Den här handledningen visar den Lorentzkraft som utövas på en tråd som transporterar ström genom fältet hos en permanent hästsko-Magnet (fältlinjerna rör sig alltid från en magnets nordpol till dess sydpol). Tråden är anordnad i ett slags pendel så att den kan röra sig fram och tillbaka. Klicka på knivbrytaren för att starta strömflödet. Tråden kommer att svänga i en riktning vinkelrätt både mot magnetens fält och mot de laddade partiklarnas rörelse. Om du ändrar strömflödets riktning genom att klicka på knappen Vänd batteri eller magnetfältets riktning genom att klicka på knappen Vänd magnet kommer Lorentzkraftens riktning att vändas. Genom att använda radioknapparna Visa trådfältlinjer och Visa magnetfältlinjer kan du se hur dessa osynliga krafter samspelar. Knappen Återställ kan användas för att återföra magneten och batteriet till sina ursprungliga positioner.
Du kan förutsäga åt vilket håll tråden kommer att röra sig genom att använda vänsterregeln. Du måste vrida handen i en lite onaturlig position för denna regel: Om ditt pekfinger pekar i riktning mot ett magnetfält och ditt långfinger, i en 90 graders vinkel mot pekfingret, pekar i riktning mot den elektriska strömmen, så pekar din utsträckta tumme (som bildar ett L med pekfingret) i riktningen för den Lorentzkraft som utövas på den partikeln, och i riktningen för hur tråden förskjuts i handledningen.
Lämna ett svar