Hurá!   WikiSkripta jsou v novém! Vzhled ale není jediná věc, která se změnila, pod kapotou je novinek mnohem víc. Pokud se chcete dozvědět více, nebo pokud vám něco nefunguje správně, podívejte se na podrobnosti.

Lorentzova síla

Z WikiSkripta

Zkontrolováno old.png

Lorentzova síla[upravit | editovat zdroj]

Lorentzova síla FL je síla, která vzniká působením magnetické a elektrostatické síly na částici s nábojem. Většinou se jako Lorentzova síla označuje pouze magnetická síla působící na pohybující se nabitou částici v magnetickém poli.

Hendrik Antoon Lorentz[upravit | editovat zdroj]

(18. července 1853 v Arnhemu – 4. února 1928 v Haarlemu)

Einstein a Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz byl nizozemský fyzik a držitel Nobelovy ceny za fyziku z roku 1902. Tuto cenu získal s Pietrem Zeemanem za výzkum vlivu magnetismu na záření. Ve 22 letech obhájil disertační práci na Univerzitě v Leidnu. Práce měla takový úspěch, že mu univerzita založila novou katedru teoretické fyziky. Během svého života se Hendrik Antoon Lorentz zabýval různými obory fyziky, například mechanikou, termodynamikou a výzkumem světla. Jeho nejdůležitější přínosy jsou v oblasti elektronové teorie, teorie relativity a elektromagnetismu.

Částice s nábojem v magnetickém poli[upravit | editovat zdroj]

Trajektorie kladně, záporně a neutrálně nabitých částic v homogenním magnetickém poli

Kladně i záporně nabité částice pohybující se v magnetickém poli, které se vyskytují samostatně nebo ve vodiči, jsou tímto magnetickým polem ovlivňovány. Magnetické pole na ně působí magnetickou silou, velikost této síly je dána vztahem:

Fm = Bqv sin α

kde:

  • B je velikost magnetické indukce (jednotka tesla T)
  • q je velikost náboje (jednotka coulomb C)
pro elektrony se používá elementární náboj elektronu e = −1,602 · 10−19 C
  • v je rychlost částice (jednotka m/s)
  • sin α je úhel, který svírá směr pohybu částice s magnetickými indukčními čarami

Prakticky lze působení magnetické síly znázornit použitím vodiče s proudem a podkovovitým magnetem nebo v tzv. Wehneltově trubici.

Vektorový zápis[upravit | editovat zdroj]

Působení podkovovitého magnetu na částici a na vodič s proudem
Flemingovo pravidlo levé ruky

Vektorový zápis pro magnetickou sílu je:

Fm = qv x B

Směr působení magnetické síly, jak vyplývá z vektorového součinu, je kolmý na směr pohybu i na směr magnetické indukce. Směr lze určit pomocí Flemingova pravidla levé ruky, které zní:

Pozor, je třeba pamatovat na fakt, že elektrony se pohybují proti směru proudu.

Výpočet Lorentzovy síly[upravit | editovat zdroj]

Pokud na částici působí nejen magnetická, ale i elektrostatická síla, Lorentzova síla se vypočítá ze vztahu:

FL = qE + qv x B

kde:

  • E je intenzita elektrického pole

Vektorový zápis vzorce je:

FL = qE + qv x B

Využití[upravit | editovat zdroj]

V praxi se tento jev široce využívá, např.:

Odkazy[upravit | editovat zdroj]

Externí odkazy[upravit | editovat zdroj]

Zdroje[upravit | editovat zdroj]