Сила Лоренца в физике с формулами и примерами

Сила Лоренца — это сила, действующая на движущийся точечный электрический заряд во внешнем магнитном поле.

Нидерландский физик X. А. Лоренц в конце XIX в. установил, что сила, действующая со стороны магнитного поля на движущуюся заряженную частицу, всегда перпендикулярна направлению движения частицы и силовым линиям магнитного поля, в котором эта частица движется.

Направление силы Лоренца можно определить с помощью правила левой руки:
Если расположить ладонь левой руки так, чтобы четыре вытянутых пальца указывали направление движения заряда, а вектор магнитной индукции поля входил в ладонь, то отставленный большой палец укажет направление силы Лоренца, действующей на положительный заряд (рис. 121).

Если заряд частицы отрицательный, то сила Лоренца будет направлена в противоположную сторону.
Модуль силы Лоренца легко определяется из закона Ампера и составляет:

где — заряд частицы, — скорость её движения, — угол между векторами скорости и индукции магнитного поля.
Если кроме магнитного поля есть ещё и электрическое поле, которое действует на заряд с силой , то полная сила, действующая на заряд, равна:

Часто именно эту полную силу называют силой Лоренца, а силу, выраженную формулой (3.17), называют магнитной частью силы Лоренца.

Поскольку сила Лоренца перпендикулярна направлению движения частицы, она не может изменить её скорость (она не совершает работы), а может изменить лишь направление её движения, т. е. искривить траекторию.

Такое искривление траектории электронов в кинескопе телевизора легко наблюдать, если поднести к его экрану постоянный магнит: изображение исказится.

Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле. Пусть заряженная частица влетает со скоростью v в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям напряжённости (рис. 122). Сила, действующая со стороны магнитного поля на частицу, заставит её равномерно вращаться по окружности радиусом г, который легко найти, воспользовавшись вторым законом Ньютона, выражением для центростремительного ускорения и формулой (3.17):

Отсюда получим

где — масса частицы.

Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:

Предмет физика

Возможно эти страницы вам будут полезны:

Сила Лоренца – Формула, определение, объяснение, свойства и часто задаваемые вопросы

Формула силы Лоренца

Изучение магнитных полей проводится путем сравнения эффектов электрических полей с влиянием магнитных полей. Всякий раз, когда мы изучаем магнитное поле, мы должны иметь в виду, что магнитное поле связано с движущимися зарядами, что означает, что все поля, силы, которые мы вывели для точечного заряда в статическом состоянии, не будут хорошо согласовываться с зарядом, рассмотренным в магнитное поле.

Движущийся заряд приведет к возникновению тока, затем, чтобы определить силу, действующую на движущийся заряд, мы проанализируем магнитное влияние на электрический ток и, следовательно, выведем формулу силы Лоренца.

Закон Лоренца

Мы знаем, что каждый заряд испытывает силу, когда он находится под действием электрического или магнитного поля. Голландский физик Хендрик Антун Лоренц в 1895 году сформулировал формулу силы, вызывающей эффекты как электрического, так и магнитного поля.

Что такое Закон силы Лоренца? Определить силу Лоренца:

Закон силы Лоренца определяется как объединенная сила, испытываемая точечным зарядом из-за электрического и магнитного полей.

Согласно определению силы Лоренца, силы Лоренца – это силы, действующие на движущиеся заряды из-за электромагнитных полей. Уравнение силы Лоренца дается методом малого вывода.

Объясните Сила Лоренца

Рассмотрим заряд q, движущийся со скоростью v, и он движется в присутствии как электрического, так и магнитного полей.Затем мы пишем:

Сила, создаваемая электрическим полем, определяется как = F \ [_ {E} \] = qE

Сила, создаваемая магнитным полем, определяется как = F \ [_ {B} \] = q (v х B)

Где,

q – Заряд наблюдаемой частицы

E – Электрическое поле от точечного заряда

v – Скорость движущихся зарядов

B – Магнитное поле от движущихся зарядов

Итак, формула силы Лоренца имеет вид

⇒F \ [_ {L} \] = F \ [_ {E} \] + F \ [_ {B} \]

⇒F \ [_ {L} \] = qE + q (v х B)

⇒F \ [_ {L} \] = q {E + (v х B)} ……….. (1)

Уравнение (1) известно как уравнение силы Лоренца. Направление силы Лоренца перпендикулярно направлению движущегося заряда и магнитного поля. Направление силы Лоренца хорошо объясняется с помощью правила правой руки (правило правой руки силы Лоренца).

Свойства силы Лоренца:

Случай 1:

Если электрическое поле, магнитное поле и направление скорости частицы параллельны друг другу, а E и B однородны,

тогда, F \ [ _ {B} \] = qv sin 0 = 0

Следовательно, заряд будет совершать прямолинейное движение, потому что заряд будет ускоряться под действием электрического поля.

Случай 2:

Если электрическое поле и магнитное поле параллельны друг другу, а направление скорости частицы перпендикулярно E и B,

, тогда F \ [_ {B} \] ≠ 0

Следовательно, заряд будет совершать круговое движение, потому что заряд будет ускоряться из-за электрического поля.

Пример:

1: Какой должна быть скорость заряженной частицы, чтобы она не испытывала никакой силы или не ускорялась?

Ответ:

Чтобы заряженная частица оставалась неускоренной, она должна удовлетворять условию равенства электростатической силы и магнитной силы.

⇒ для a = 0, Тогда F \ [_ {E} \] = F \ [_ {B} \]

Тогда

⇒ F \ [_ {E} \] = F \ [_ {B} \]

⇒ qE = q (v х B)

⇒ E = vB sinθ

Угол между магнитным полем и скоростью заряженной частицы равен 90⁰.

Тогда

⇒ E = vB

⇒ v = \ [\ frac {E} {B} \]

Следовательно, чтобы заряженная частица оставалась ускоренной, скорость заряда должна быть равна отношению величина электрического и магнитного поля.

Знаете ли вы?

Сила Лоренца объясняет важность эффектов силы, действующей на заряженную частицу. Правило правой руки легко вычислить магнитную силу, так как направление силы можно визуализировать и продемонстрировать с помощью закона силы Лоренца.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Сила Лоренца – точка назначения

Сила Лоренца

Определение

Сила Лоренца – это закон физики, в частности, электромагнетизма, который описывает силовое взаимодействие между магнитными полями двух заряженных частицы.Он был назван в честь Хендрика Лоренца, голландского физика 1800-х годов, который проявлял большой интерес к науке об электромагнетизме. Частица заряда q, движущаяся со скоростью v в присутствии электрического поля E и магнитного поля B, испытывает силу

F = qE + qv × B

Где, B – сила магнитное поле, E – электрическое поле, q – заряд частицы, а v – скорость частицы. В качестве единицы измерения он выражается в «Ньютонах».Согласно этому уравнению, если частица с зарядом q движется со скоростью v в присутствии электрического поля E и магнитного поля B, то на нее будет действовать реактивная сила. Эта реактивная сила известна как сила Лоренца.

Все заряженные частицы сталкиваются с силой электрического поля, ориентированной в направлении поля или в противоположном направлении, в зависимости от знака заряда, в то время как движущиеся заряженные частицы также сталкиваются с силой, ориентированной под прямым углом к ​​обоим направление движения и магнитное поле.Сила Лоренца является движущей силой в электромагнитах и ​​отвечает за эффект Холла.

Уравнение силы Лоренца фактически было получено из знаменитого уравнения Максвелла. Есть варианты этого основного уравнения силы Лоренца. Другие уравнения, которые можно найти в других учебниках, описывают магнитную силу на проводе с током, электродвижущую силу в проволочной петле, движущейся через магнитное поле, и силу, действующую на заряженную частицу, которая может двигаться со скоростью, близкой к скорости света. .

Значение силы Лоренца

В то время как современные уравнения Максвелла описывают, как электрически заряженные частицы и токи или движущиеся заряженные частицы вызывают электрические и магнитные поля, закон силы Лоренца дополняет эту картину, описывая силу, действующую на движущийся точечный заряд q в присутствии электромагнитных полей. Закон силы Лоренца описывает действие E и B на точечный заряд. Заряженные частицы, возможно, связаны с другими силами, особенно с гравитацией и ядерными силами.Таким образом, уравнения Максвелла не стоят отдельно от других физических законов, но связаны с ними через плотность заряда и тока. Реакция точечного заряда на закон Лоренца – это один из аспектов; генерация E и B токами и зарядами – другое. Заряженные частицы в материальной среде не только реагируют на поля E и B, но и создают эти поля. Чтобы определить временную и пространственную реакцию зарядов, необходимо решить сложные уравнения переноса.

Уравнения силы Лоренца

Сила F, действующая на частицу электрического заряда q с мгновенной скоростью v из-за внешнего электрического поля E и магнитного поля B, определяется выражением:

F = q ( E + v × B)

Положительно заряженная частица будет ускоряться в той же линейной ориентации, что и поле E, но будет изгибаться перпендикулярно как вектору мгновенной скорости v, так и полю B, как показано справа. Правило руки, в деталях, если пальцы правой руки вытянуты так, чтобы указывать в направлении v, а затем согнуты так, чтобы указывать в направлении B, то вытянутый большой палец будет указывать в направлении F.

Термин qE называется электрической силой, а член qv × B – магнитной силой. Согласно некоторым определениям, термин «сила Лоренца» относится конкретно к формуле для магнитной силы, при этом общая электромагнитная сила (включая электрическую силу) имеет другое (нестандартное) название. В данной статье не будет следовать этой номенклатуре: в дальнейшем термин «сила Лоренца» будет относиться только к выражению для полной силы.

Для непрерывного распределения заряда в движении уравнение силы Лоренца принимает следующий вид:

dF = dq (E + v × B)

Где dF – сила, действующая на небольшой кусок распределение заряда с зарядом dq.Если обе части этого уравнения разделить на объем этого небольшого фрагмента распределения заряда dV, получится: f = ρ (E + v × B)

Где, f – плотность силы (сила на единицу объема), а ρ – плотность заряда (заряд на единицу объема).

Определение E и B (Закон силы Лоренца)

Закон силы Лоренца используется как определение электрического и магнитного полей E и B.В частности, под силой Лоренца понимается следующее эмпирическое утверждение:

Электромагнитная сила F на пробном заряде в заданный момент и время является определенной функцией его заряда q и скорости v, которая может быть точно параметризована два вектора E и B в функциональной форме: F = q (E + v × B)

Как определение E и B, сила Лоренца является только определением в принципе, потому что реальная частица будет генерировать свои собственные конечные поля E и B, которые изменят электромагнитную силу, которую он испытывает.Вдобавок, если заряд испытывает ускорение, как если бы его заставляли двигаться по кривой траектории каким-то внешним воздействием, он испускает излучение, которое вызывает торможение его движения. См., Например, тормозное излучение и синхротронный свет. Эти эффекты возникают как через прямое, так и косвенное воздействие. Более того, чистая сила должна включать в себя гравитацию, электрослабую силу и любые другие силы, кроме электромагнитной.

ПОЛНАЯ ФОРМУЛА ЛОРЕНЦА, ОТНОСЯЩАЯСЯ К ТУРБУЛЕНТНОСТИ ТВЕРДЫХ И ЖИДКОСТЕЙ 5518

ПОЛНАЯ ФОРМУЛА СИЛЫ ЛОРЕНЦА, ОТНОСЯЩАЯСЯ К ТУРБУЛЕНТНОСТИ В ТВЕРДЫХ И ЖИДКОСТЯХ, И ОБЪЯСНЕННЫЙ ПАРАДОКС ФАРАДЕЯ

Asya S Skal

P.O. Box 1836, Ariel 44837, Israel

Abstract

IJSER © 2013 http://www.ijser.org

International Journal of Scientific & Engineering Research Volume 4, Issue 2, February-2013 2

ISSN 2229- 5518

Согласно литературным источникам, уравнение сохранения импульса должно быть связано с уравнением сохранения массы [1]. Однако они не могут создать связанную систему уравнений движения

, потому что игнорируют третий закон Ньютона.Уравнение сохранения количества движения

– это второй закон движения Ньютона, тогда как сохранение массы относится к кинематике. Ни одно движение в природе не может быть описано только вторым законом Ньютона без третьего закона Ньютона [2] Связав уравнение NS с уравнением диффузии, мы получили новое фундаментальное уравнение турбулентного фазового перехода как в твердых телах, так и в жидкости [3], которое состоит из двух не -линейные члены

, который состоит из двух сил Лоренца: обычной обратной силы и новой продольной силы, ответственной за турбулентность, и объясняет парадокс Фарадея.

Аналитическая функция Грина решение уравнения NS дает формулу для коэффициента Холла. Компьютерное моделирование демонстрирует плавность далеко от порога, но вблизи турбулентного фазового перехода.

появляются чрезвычайно сингулярности: горячие и особые точки, которые очень важны в инженерной конструкции

, потому что могут привести к катастрофе и были описаны в наших статьях о векторной перколяции.

Вторая сила Лоренца никогда не была обнаружена экспериментально, потому что она может появляться, исчезать или менять направление, поэтому исследователи должны точно знать, где искать.

1. Введение

В 1892 году Хендрик Лоренц вывел современную форму эмпирической формулы для электромагнитной силы, которая включает вклады в общую силу как электрического, так и магнитного полей, которые теперь носят его имя. Однако эта сила неполная, поскольку
не может выполнять работу, классическая теория не может претендовать на ответственность
за чистое излучение или поглощение энергии, например, нагрев пищи в микроволновой печи и нагревание возле плиты От Ампера до Максвелла до настоящего времени. день,

были постоянные экспериментальные утверждения о том, что когда ток течет по металлическому проводнику,

есть некоторые силы, действующие вдоль линий тока, которые подвергают проводник растягивающему напряжению, которые способны выполнять работу в направлении потока тока. .Линейная

Электродинамика Максвелла не включает теорию турбулентности и, следовательно, не может объяснить очень большую чистую передачу энергии, такую ​​как аномальное поглощение при лазерном синтезе, лазерный гиротрон на свободных электронах, который является электронно-циклотронным мазером, лазерно-плазменное ускорение, сверхсильное спонтанное излучение и так далее, потому что магнитная сила Лоренца перпендикулярна направлению тока и не может передавать энергию.

IJSER © 2013 http://www.ijser.org

Международный журнал научных и инженерных исследований Том 4, выпуск 2, февраль 2013 г. 3

ISSN 2229-5518

Типичный градиент ускорения в современных условиях высокой энергии ускорение

около 29 МэВ / м.При таком градиенте ускорения слишком дорого построить высокоэнергетический ускоритель на 10 ТэВ. Таким образом, в практическом смысле физика высоких энергий должна прийти к концу [4], если не будет исследован новый физический механизм, имеющий высокий градиент ускорения. Этот новый физический механизм турбулентного фазового перехода

(продольная сила Лоренца) застопорился в уравнении NS почти на 200

лет. Математический институт Клэя называет уравнения NS одной из семи наиболее важных открытых проблем математики.В данной статье представлено аналитическое решение уравнения НС

.

Первая формула силы Лоренца следует из эмпирического утверждения в однородных электрическом и магнитном полях и не может быть строго выведена из линейных уравнений Максвелла. В соответствии с общепринятыми взглядами электромагнитной теории, все силы, действующие на металлический проводник с током, перпендикулярны линиям тока. Однако на протяжении многих лет, от Ампера через Максвелла до наших дней, постоянно заявлялись о том, что, когда ток течет в металлическом проводнике, вдоль линий тока действуют некоторые силы, которые подвергают проводник растягивающему напряжению и, следовательно, способен выполнять работу в направлении течения тока.

2. Уравнения Навье-Стокса представляют собой полную формулу силы Лоренца.

Линеаризирующее уравнение NS вырезает всю информацию о турбулентности, а при оставлении нелинейных членов получается ситуация несходимости при численных расчетах. Любой конвективный поток, турбулентный или нет, будет иметь нелинейность. В статье [3] было показано, что уравнение NS должно быть связано с уравнением диффузии, а не уравнением сохранения массы [1].

Уравнения сохранения количества движения и массы не могут удовлетворять условию динамического равновесия, потому что они принадлежат к разным разделам механики жидкости.В то время как сохранение импульса – это динамические уравнения, сохранение массы – кинематическое уравнение. Кинематика имеет дело с простой геометрией движения без привязки к приложенным силам, тогда как динамика имеет дело с приложенными силами, которые вызывают изменения в движении жидкости.

Связанная диффузия и уравнения NS получили новое фундаментальное уравнение

турбулентного фазового перехода в жидкости и новую проводимость в уравнении слабого и сильного магнитного поля в твердых телах, которые точно соответствуют полной формуле силы Лоренца

(1)

Если плотность тока изменится на плотность жидкости q (r) и магнитное поле H на

Завихренность, то полное уравнение движения жидкости можно записать как

IJSER © 2013 http: // www.ijser.org

Международный журнал научных и инженерных исследований Том 4, выпуск 2, февраль 2013 г. 4

ISSN 2229-5518

q ( r )  Q ( r )  ( r )  Q ( r ) R ( r 2) \  ( r )  q ( r )  Q ( r ) R R ( r )  q 2 ( r ) / 2

(2)

Первая электродинамическая сила Лоренца равна

j ( r )   ( r )  ( r )  ( r ) R ( r ) H  j ( r )

L

… (3)

Тогда как вторая сила Лоренца равна последний член в ур.(1)

Первая формула гидродинамической силы Лоренца может быть представлена ​​как

Lhyd = q ( r )  Q ( r )  ( r )  Q ( r ) R ( r )  ( r )  q ( r )

(4)

где ej – единичный вектор в направлении скорости, а R (r) – холловский коэффициент для жидкости и второй гидродинамики Сила Лоренца является последним членом уравнения.(2). где ej – единичный вектор в направлении скорости, а R (r) – коэффициент Холла для жидкостей.

В случае приложения электрического поля вдоль оси ‘x’ и измерения коэффициента Холла вдоль оси ‘y’, когда магнитное поле Hz приложено вдоль оси ‘z’, эффективный коэффициент Холла Re (r) может быть выражен как

Reff (p) = ∭R (r) (j0, x (r) [H × j0, y (r)]) / (UxUyaeffxaeffyHzLdV) … (5)

с граничными условиями по оси x для разность потенциалов Ux,
и Uy для разности потенциалов вдоль оси y и соответствующих эффективных проводимостей
, тогда как L – длина образца вдоль магнитного поля
Гц.
Таким образом, эффективный коэффициент Холла может быть рассчитан из двух значений плотности тока Ом
j0, x (r) и jo, y (r), которые были получены компьютерным расчетом без магнитного поля. Уравнение (5) приводит к приближенной формуле для тока Холла, который пропорционален силе Лоренца:

jHall∝ L1,2 ∝ Canst j 2 ……… (6)

4. Фарадей экспериментально обнаружил вторую силу Лоренца в solids

В 1892 году Хендрик Лоренц представил современную форму эмпирической формулы для электромагнитной силы, которая включает вклад в общую

силы как электрического, так и магнитного полей, который теперь носит его имя.

IJSER © 2013 http://www.ijser.org

Международный журнал научных и инженерных исследований Том 4, выпуск 2, февраль 2013 г. 5

ISSN 2229-5518

Однако обратная сила Лоренца понимается как – эмпирическое утверждение

в однородном электромагнитном поле. Джеймс Клерк Максвелл успешно объединил электричество и магнетизм в электромагнетизм в 1800-х годах, но эти уравнения, похоже, не принимают в качестве решений силовые поля.

Рассмотрим провод, в который входит гальванометр. Когда Фарадей оставил провод в покое и переместил магнит, гальванометр показал ток. Он обнаружил, что перемещение магнита под проволокой в ​​одну сторону имеет тот же эффект, что и движение проволоки над магнитом в другую сторону. Но затем магнит перемещается не так, как обычная сила Лоренца, действующая на провод. Это новый эффект, который обнаружил Фарадей. Ток создается второй силой Лоренца. Он наблюдал тот же эффект, если вместо магнита использовал катушку с проволокой, в которой есть ток.Если провести провод
мимо катушки, через гальванометр пройдет ток. Если провести провод мимо катушки, через гальванометр будет протекать ток, или если мы проведем катушку мимо провода. Если мы изменим магнитное поле катушки
не перемещая ее, а изменяя ее ток, снова возникает эффект
в гальванометре. Например, если у кого-то есть петля из проволоки рядом с катушкой и они оба остаются неподвижными, но отключают ток, через гальванометр проходит импульс тока.Когда снова включаешь катушку, гальванометр срабатывает в другом направлении. Полное открытие Фарадея заключалось в том, что ЭДС может генерироваться в проводе тремя различными способами: перемещая провод (обычная сила Лоренца), перемещая магнит рядом с проводом (вторая сила Лоренца) или изменяя ток около провода. (вторая сила Лоренца). Самый загадочный случай – третий, когда магнитное поле исчезает и появляется ЭДС. Это результат градиента
магнитного поля, последнего члена уравнения (1).Величина ЭДС задается простым правилом и имеет одинаковое значение в каждом случае, потому что модуль
обеих сил Лоренца равны. Начнем с изучения того, как на самом деле возникает продольное напряжение.

5. Электромагнитные и гидродинамические силы Лоренца в

IJSER © 2013 http://www.ijser.org

International Journal of Scientific & Engineering Research Volume 4, Issue 2, February-2013 6

ISSN 2229-5518

плотная плазма

A) область сильного магнитного поля

Ким (1994) [4] назвал продольную силу нелоренцевой силой, потому что классическая теория не может утверждать, что обычная сила Лоренца ответственна за чистый перенос энергии, для излучения или поглощения, e.грамм.
разогрев пищи в микроволновой печи и прогревание у плиты. Полная сила Лоренца в уравнении (1) может ответить на эти вопросы без какого-либо противоречия с классическими представлениями, потому что во всех этих экспериментах мы имели дело с неоднородными электромагнитными полями, и продольная сила действительно возникает.

B) область слабого магнитного поля

Насиловский (1961, 1964) [5] провел эксперименты с электродинамическими взрывами проволоки. Под воздействием импульса тока достаточной силы тонкая проволока распадалась на куски, находясь в твердом состоянии.При исследовании сегментов
было обнаружено, что разрывы произошли из-за напряжения растяжения; для разрушения провода требовался минимальный ток. Он экспериментально обнаружил, что продольная сила
пропорциональна квадрату тока, что в точности соответствует нашему решению функции Грина (Skal, 2002) [1]
Graneau (1985) [6] предполагает, что продольная сила может быть подобна сила (vx B), что хорошо согласуется с нашим результатом, где обе силы выглядят одинаково.
Возможность реального взвешивания отталкивания между различными
частями цепи была исследована
Cleveland (1936) [7]. С тех пор было проведено множество экспериментов по измерению силы, которую одна часть проводника оказывает на другую часть. Импульс тока сообщает движущемуся пи-кадру импульс, который тщательно измеряется. Точные измерения были выполнены Moyssides [8] и Peoglos (1988) [9]. Полная сила, по-видимому, правильно определяется силой Лоренца. Их результат математически доказывает уравнение (1), потому что два члена приблизительно эквивалентны.
Существование продольной силы поднимает вопрос о возможных приложениях этих явлений. Некоторые интересные приложения, такие как

IJSER © 2013 http://www.ijser.org

International Journal of Scientific & Engineering Research Volume 4, Issue 2, February-2013 7

ISSN 2229-5518

штамповка металла, вода -реактивный движитель, сильноточный ограничитель, взрывной двигатель можно найти в литературе (синтез электродинамики Лохте и новое приложение, электродинамика Хольтгревена и Атомка, 1989 г.) [10].

I £ ER 2013 http://WWW.ISer.org

Международный журнал научных и инженерных исследований Том 4, выпуск 2, февраль 2013 г. 8

ISSN 2229-5518

Новая часть силы Лоренца будет очень полезен при взаимодействии электромагнитных полей с веществом, в концепциях простых заряженных частиц и электромагнитных полей, при вычислении импульса поля движущегося заряда и электромагнитной массы, в атомной физике и
физике высоких энергий.Профессор Гейзенберг спросил: «Когда я встречусь с Богом, я
собираюсь задать ему следующие вопросы: Почему относительность? Почему турбулентность? Я,
, действительно верю, что у него будет ответ на первый вопрос».
Наш ответ на второй вопрос очень прост. Полная сила Лоренца отвечает за турбулентность. Боковая часть создает циркуляцию (ток Холла) выше и ниже порога, но только продольная часть создает турбулентный фазовый переход.

Я хотел бы поблагодарить за полезные комментарии и беседу с доктором.Игорь Гребнев. Я также очень благодарен за помощь профессору Чарльзу Дьюку, доктору Лехему Израилю и доктору Эмбер Авигейл.

1. Фефферман С.Л. «Существование и гладкость уравнения Навье-Стокса

» Пресс-служба Института математики им. Июнь, 2013 г.

2. Skal AS (2011) «Существует ли физически обоснованное решение уравнения Навье-Стокса?», Journal of Engineering and Technology Research vol. 3 (6). Стр. 168-170, июнь 2011 г. (см. Онлайн

по адресу http // www.Acadejournals.org/JETR

3. Скал А.С. «Новое фундаментальное уравнение турбулентного фазового перехода»

Американский журнал математики и статистики p-ISSN: 2162-

948X e-ISSN: 2162-8475 2012; 2 (1): 13-15 DOI:

10.5923 / j.ajms.20120201.03

4. Kim SH (1994). «Нелоренцевская сила сильнее, чем сила Лоренца

IJSER © 2013 http://www.ijser.org

International Journal of Scientific & Engineering Research Volume 4, Issue 2, February-2013 9

ISSN 2229-5518

Force ‘, APEIRON, Nr.P.19
5. Насиловский J (1961). «Явления, связанные с распадом» проводников, перегруженных током короткого замыкания Przeglad Elektrotechniczny; «Ундулоиды и полосатая дезинтеграция проводов, разрывающая провода», W.G. 397-403.
6. Graneau P (1985). Электродинамика металлов Ампера-Неймана Hadronic Press, Mass; . Грано П. (1989). «Электродинамическая струя морской воды: альтернатива гребному винту?» IEEE Trans. Magn. 25: 3275-77.
7. Cleveland FF (1936). «Магнитные силы в прямоугольной цепи» Фил.Mag. 21: 416-425.
Chase HM, Пленум Нью-Йорка, Форрест ФК (1964). Магнитные силы в прямоугольной цепи Phil.Mag. 21: 416-425,
8. Moyssides, Paul G., (1976) «Экспериментальная проверка законов
Био-Савара-Лоренца и сил Ампера в замкнутом контуре, повторение», I.E.E.E Trans. Magn., V.25.
9. Пеоглос В. (1988). «Измерение магнитостатической силы токовой цепи на ее части», J. Phys. с.1055-1061.
10. Lochte-Holtgreven, W. Atomk, (1989), p.4298-4306, p.4307-4312, с.4313-4321 (3 статьи).

IJSER © 2013 http://www.ijser.org

Международный журнал научных и инженерных исследований Том 4, выпуск 2, февраль 2013 г. 10

ISSN 2229-5518

I £ ER 2013 http: // WWW .ISer.org

Сила Лоренца: определение, формула и приложения

Что такое сила Лоренца?

Сила Лоренца определяется как сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся через электрическое поле и магнитное поле.Это вся электромагнитная сила, приложенная к заряженной частице. Хендрик Лоренц вывел современную формулу силы Лоренца в 1895 году. Она сформулирована как,

, где

F обозначает силу Лоренца,

q обозначает заряженную частицу,

• Радиус каждой окружной траектории будет определяться центростремительной силой и обозначаться r = mv / qB.
• Образовавшаяся окружность будет больше в зависимости от радиуса, который, в свою очередь, прямо пропорционален импульсу.
• Угловая частота будет равна = Бкм.
• Расстояние, которое проходит вдоль магнитного поля, чтобы сделать еще один оборот, известно как шаг.Это произведение составляющей скорости, параллельной магнитному полю, и времени, необходимого для совершения вращения (Т).

Применение комбинированного электрического и магнитного поля

Помимо приложения в движении заряженной частицы, электрическое и магнитное поля используются вместе в таких экспериментах, как,

Вопрос. Электрон, описывающий круг, находится в магнитном поле 10-4Тл.Какой будет угловая частота вращения при массе 9,110-13 кг и заряде 1,610-19С?

Отв.

При равенстве центростремительной силы и магнитной силы,

mv 2 r = qvB

v = rBqm …… .. (i)

Мы знаем, угловая частота = vr

Итак, из уравнения (i) , получаем = Бкм

= 10-41.610-199.110-31рад / сек

= 1.758107рад / сек (Ответ)

Вопрос. Пучок протонов попадает в однородное магнитное поле 0.3 Тл со скоростью 4 · 105 м / с в направлении, составляющем угол 60 с направлением магнитного поля. Какой будет шаг спирали, образованной движущимися частицами? (Учитывая, что заряд протона e = 1,610-19C, масса m = 1,6710-27кг)

Отв.

Пусть v будет составляющей шага.

T = 2mqB = 21.6710-271.610-190.321.8610-8s

Шаг = vT = 4105.cos 6021.8610-8 = 43.7210-3 0,043 м (Ответ)

Вопрос. Тонкий медный пруток длиной 0,638 м имеет среднее значение 22 г.Узнать минимальный ток в стержне, при котором он будет плавать в магнитном поле 2,45 Тл?

Отв.

Приведенные данные, длина медного стержня: l = 0,638 м

Масса медного стержня: m = 22 г = 22 г x 1 кг / 103 г = 2,2 x 10-2 кг

Магнитное поле вокруг медного стержня : B = 2,45 Тл

Уравнение для расчета минимального тока, присутствующего в дороге, чтобы плавать в магнитном поле, имеет следующий вид: BIl = mg

(2,45 Тл). И. (0.638 м) = (2,2 x 10-2 кг) (9,8 м / с2)

I = 0,14 А.

Вопрос. Движущаяся заряженная частица q, движущаяся вдоль оси x, попадает в однородное магнитное поле B. Когда сила, действующая на q, будет максимальной?

Отв.

Магнитная сила, действующая на заряженную частицу,

F = qvB sinθ

Где θ представляет собой угол между скоростью частицы v и магнитным полем B

Следовательно, для максимальной силы sinθ = 1

⇒ θ = 90o

Следовательно, магнитное поле должно быть в направлении, перпендикулярном скорости частицы, что означает, что магнитное поле должно быть либо по оси y, либо по оси z.

Вопрос. Заряженная частица вращается по горизонтальному кругу на столе без трения, присоединяясь к веревке, закрепленной на одном конце. Теперь, если магнитное поле включено в вертикальном направлении, натяжение струны будет,

1. a) увеличится
2. b) уменьшится
3. c) останется прежним
4. d) может увеличиваться или уменьшаться

Ans. Предположим, что струна образует угол θ с вертикалью.

Первоначально, до приложения магнитного поля, T sin θ = mv2 / r
Если частица испытывает внешнюю силу в направлении радиуса, натяжение T будет увеличиваться. Опять же, если частица испытывает внутреннюю силу в направлении радиуса к центру, натяжение T будет уменьшаться.

Калькулятор силы Лоренца | iCalculator ™

Калькулятор силы Лоренца рассчитает:

1. Величину силы Лоренца, возникающую, когда заряженный объект находится внутри однородного магнитного поля

Параметры расчета: Магнитное поле и среда считаются однородными; заряд считается безразмерным и безмассовым.

Обратите внимание, что формулы для каждого расчета вместе с подробными расчетами доступны ниже.Когда вы вводите конкретные коэффициенты для каждого расчета силы Лоренца, Калькулятор силы Лоренца будет автоматически рассчитывать результаты и обновлять элементы формулы Физики с каждым элементом расчета силы Лоренца. Затем вы можете отправить по электронной почте или распечатать это вычисление силы Лоренца, если это потребуется для дальнейшего использования.

Мы надеемся, что вы нашли Калькулятор силы Лоренца полезным в своей версии Physics. Если да, то просим вас оценить этот физический калькулятор и, если у вас есть время, поделиться в своей любимой социальной сети.Это позволяет нам выделять ресурсы в будущем и сохранять эти калькуляторы по физике и учебные материалы бесплатными для использования во всем мире. Мы считаем, что каждый должен иметь бесплатный доступ к учебным материалам по физике. Рассказывая о вас, вы поможете нам охватить всех студентов-физиков и всех, кто интересуется физикой, по всему миру.

★ ★ ★ ★ ★ [6 голосов]

Разделы по связанной физике с учебными пособиями

Тригонометрия

Раздел 15: Электродинамика

Раздел 16:

5 17 9000 Магнетизм

Раздел 22: Космология

Формула и расчет силы Лоренца

F _L = Q × E + Q × v × B × sinθ

Учебные пособия по физике магнетизма, связанные с калькулятором силы Лоренца

Следующие учебные пособия по физике представлены в пределах раздел «Магнетизм» в наших бесплатных уроках по физике.Каждое руководство по магнетизму включает в себя подробную формулу магнетизма и примеры того, как рассчитывать и решать конкретные вопросы и проблемы магнетизма. В конце каждого учебника по магнетизму вы найдете вопросы о пересмотре магнетизма со скрытым ответом, который открывается при нажатии. Это позволяет вам узнать о магнетизме и проверить свои знания по физике, ответив на вопросы теста по магнетизму.

Физические калькуляторы

Вам также могут пригодиться следующие физические калькуляторы.

Проблемы силы Лоренца и их решение

1. Введение

К сожалению, современная классическая электродинамика не лишена противоречий, которые до сих пор не получили своего объяснения.

Основными уравнениями современной классической электродинамики являются уравнения Максвелла. Для вакуума они записываются следующим образом:

электрические и магнитные – электрическая и магнитная индукция, а также магнитная и диэлектрическая проницаемость вакуума. Из этих уравнений следуют волновые уравнения для электрического и магнитного поля

эти уравнения показывают, что в вакууме могут распространяться плоские электромагнитные волны, скорость распространения которых равна скорости света

Уравнения Максвелла записаны для материальной среды

где и – относительные магнитные и диэлектрические постоянные среды, а, и – плотность, величина и скорость заряда.

Уравнения (1.1 – 1.11) записаны в заданной инерциальной системе отсчета (IRS), и в них нет правил перехода от одной IRS к другой. Данные уравнения также предполагают, что свойства заряда не зависят от их скорости, поскольку в первом члене правой части уравнения. (1.9) В качестве заряда принято его статическое значение.

В уравнениях Максвелла не содержится указание на то, что является причиной силового взаимодействия токоведущих систем; поэтому необходимо ввести экспериментальный постулат о силе, действующей на движущийся заряд в магнитном поле. Этот постулат предполагает, что на заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила

У этого подхода есть существенный недостаток. Если на движущийся заряд действует сила, то должен быть известен объект, со стороны которого действует эта сила.В этом случае магнитное поле является самостоятельным веществом, выступает в роли посредника между движущимися зарядами. Следовательно, не существует закона прямого действия, который дал бы ответ на вопрос, как взаимодействуют заряды, совершающие относительное движение.

Соотношение (1.12) вызывает недоумение. В механике силы, действующие на движущееся тело, связаны с его ускорением, при равномерном движении существуют силы трения. При равномерном движении существуют также силы трения.Направление этих сил совпадает с вектором скорости. Но сила, определяемая формулой. (1.12) обладают еще одним свойством. Прямолинейное движение вызывает силу, нормальную к направлению движения, что не допускается ни одним из существующих законов механики. Поэтому можно предположить, что это некий новый закон, касающийся относительного движения только заряженных тел.

Конечно, магнитное поле – одно из важных понятий современной электродинамики. В соответствии с законом Ампера вокруг тока, протекающего по проводнику, происходит циркуляция магнитного поля

где – ток проводимости. Если к току проводимости добавить ток смещения, мы получим второе уравнение Максвелла (1.9).

Следует отметить, что введение концепции магнитного поля не основано на какой-либо физической основе, а представляет собой констатацию набора некоторых экспериментальных фактов, которые с помощью определенных математических процедур в больших количествах кейсы дают возможность получить правильный ответ при решении практических задач.Но есть ряд физических вопросов, на которые концепция магнитного поля не дает ответа. Используя уравнения. (1.12) и (1.13) нетрудно показать, что при однонаправленном параллельном движении двух одинаковых зарядов или потоков зарядов между ними должно возникать дополнительное притяжение. Однако если мы перейдем в инерциальную систему, которая движется вместе с зарядами, то там магнитное поле отсутствует, и нет никакого дополнительного притяжения. Этот парадокс в электродинамике не имеет объяснения.Не имеет объяснения и в специальной теории относительности (СТО).

При силовом взаимодействии проводников, по которым протекает ток, силы действуют не только на движущиеся заряды, но и на решетку. Но понятие магнитного поля и на этот вопрос ответа не дает, т.к. В уравнениях. (1.1-1.13) наличие решетки не учитывается.

Основным законом индукции в электродинамике считается Фарадейлов, следствием которого является первое уравнение Максвелла.Однако здесь есть проблемы. До сих пор считается, что униполярный генератор является исключением из правил потока. Существующее положение дел и те противоречия, которые с этим связаны, пожалуй, наиболее четко сформулированы в шестом томе работы [2]. На странице 52 мы читаем: «правило потока утверждает, что ЭДС контура. равна скорости изменения магнитного потока через контур противоположного знака, когда поток изменяется либо с изменяющимся полем, либо из-за движения контура (или с тем и другим вместе).Два варианта – «смещение контура» или «изменение поля» неразличимы внутри правила. Тем не менее, мы используем эти два совершенно разных закона, чтобы объяснить правило для двух случаев: для «движущегося контура» и для «изменяющегося поля». И далее: в физике вряд ли найдется другой случай, когда простой и точный общий закон нужно интерпретировать в терминах двух разных явлений. Обычно такое красивое обобщение должно основываться на едином фундаментальном принципе. В нашем случае такой принцип отсутствует ».

Все эти примеры свидетельствуют о том, что закон индукции Фарадея неточен или неполон и не отражает всех возможных версий возникновения электрического поля при изменении магнитного поля или при движении в Гер.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что физическая природа силы Лоренца, которая со времен Лоренца и Пуанкаре вводится аксиоматическим методом, нам пока неизвестна.

2. Законы индукции

Проведением экспериментов Фарадей установил, что в контуре индуцируется ток, когда в соседнем контуре постоянный ток включен или выключен или соседний контур с постоянным током движется относительно первого. контур.Поэтому в общем виде закон Фарадея записывается следующим образом [3]:

Эта запись закона указывает, что при определении циркуляции в подвижной системе координат, рядом и должны стоять простые числа и должна приниматься полная производная. Но если циркуляция определяется в фиксированной системе координат, то штрихи рядом и отсутствуют, но в данном случае справа в уравнении. У (2.1) должна быть определенная производная по времени.

Полная производная по времени в уравнении. (2.1) указывает на независимость конечного результата появления ЭДС в контуре от способа изменения потока. Поток может меняться как потому, что он зависит от времени, так и потому, что система, в которой определяется циркуляция, движется в магнитном поле, величина которого зависит от координат. Значение магнитного потока в уравнении. (2.1) определяется из уравнения

где магнитная индукция определяется в фиксированной системе координат, а элемент определяется в подвижной системе.Принимая во внимание уравнение. (2.1), получаем из уравнения. (2,16)

Т.к., запишем:

В этом уравнении интеграл берется по контуру, который покрывает площадь. Сразу отметим, что все последующее изложение будет проводиться в предположении справедливости преобразований Галилея, т.е., и. При движении в магнитостатическом поле выполняется уравнение

Это уравнение получено не введением постулата о силе Лоренца, а непосредственно из закона индукции Фарадея.Таким образом, сила Лоренца является прямым следствием закона магнитоэлектрической индукции.

Закон Фарадея (2.3) указывает, как изменение магнитного поля или движения в этих полях приводит к появлению электрического поля; поэтому его следует назвать законом магнитоэлектрической индукции. Однако в классической электродинамике нет закона индукции электрического магнето, который бы показал, как изменение электрического поля на них или движение в них приводит к появлению магнитного поля на них.Развитие классической электродинамики шло по другому пути. Впервые был известен закон Ампера

где I – ток, который пересекает область, включенную в контур интегрирования. В дифференциальной форме Eq. (2.4) принимает вид:

где – плотность тока проводимости.

Максвелл дополнил уравнение. (2.5) с током смещения

Однако должен существовать закон электромагнитной индукции, определяющий магнитные поля в изменяющемся электрическом поле

где – поток электрической индукции.

В отличие от включенного магнитного поля, когда для электрического поля включен последний член в правой части уравнения.(2.8) он дает ток проводимости, и из соотношения (2.7) сразу следует закон Ампера. Таким образом, из уравнения. (2.7) следует закону Ампера. При движении в полях постоянного тока получаем

Как показано в работе [2], из уравнения. (2.9) следует и закону Био-Савара, если для подсчета магнитных полей взять электрические поля движущихся зарядов. В этом случае последний член правой части уравнения. (2.8) можно просто опустить, и законы индукции приобретут полностью симметричный вид

Для полей констант по законам преобразования они принимают следующий вид

3. Динамические потенциалы и поле движущихся зарядов

Как уже упоминалось, в классической электродинамике отсутствует правило преобразования электрического и магнитного полей при передаче одного инерциальная система в другую. Этот недостаток устраняет SR. При всей математической обоснованности такого подхода физическая сущность таких преобразований до сих пор остается невыясненной.

Поясним, какие потенциалы и поля могут генерировать движущиеся заряды. Первый шаг в этом направлении, продемонстрированный в работах [4,5,6,7], был сделан с помощью введения симметричных законов индукции (Ур. (2.10).

Уравнения (2.10, 2.11) свидетельствуют о том, что в случае относительного движения системы отсчета между полями и возникает перекрестная связь, т. Е. Движение в полях приводит к появлению полей на и наоборот. . Движение в полях приводит к появлению полей и наоборот.Это приводит к дополнительным следствиям, которые впервые были рассмотрены в работе [4]. Электрическое поле за пределами длинного заряженного стержня определяется из уравнения

где – линейный заряд.

Если мы параллельно оси стержня в поле начнем двигаться со скоростью другого ИРС, то в нем появится дополнительное магнитное поле. Если теперь по отношению к уже движущемуся ИРС начнем перемещать третью ИСО со скоростью, то уже за счет движения в поле появится добавка к электрическому полю.Этот процесс можно продолжать и дальше, в результате чего может быть получено число, которое дает значение электрического поля в движущемся IRS при достижении скорости, when, и. В конечном итоге в движущемся ИСО значение динамического электрического поля окажется больше, чем в исходном, и будет определяться уравнением:

Электрическое поле одиночного заряда будет определяться уравнением:

где – нормальная составляющая скорости заряда вектора, который соединяет движущийся заряд и точку наблюдения.

Уравнение для скалярного потенциала, создаваемого движущимся зарядом, для этого случая запишется следующим образом [4.5.6.7]:

где – скалярный потенциал фиксированного заряда. Потенциал можно назвать скалярно-векторным, поскольку он зависит не только от абсолютной величины заряда, но и от скорости и направления его движения относительно точки наблюдения. Максимальное значение этот потенциал имеет в направлении, перпендикулярном движению самого заряда.

При движении в магнитном поле уже рассмотренным методом получаем:

где – скорость, нормальная к направлению магнитного поля.

Если применить полученные результаты к электромагнитной волне и обозначить компоненты потока на параллели скорости как ,, а, как нормальные к ней компоненты, то поля преобразования на них будут записаны:

где – сопротивление свободного пространства, – скорость света.

Поля преобразования Ур. (3.3) они были впервые получены в работе [4].

4. Силовое взаимодействие параллельных проводников

Концепция магнитного поля возникла в значительной степени из-за наблюдений силового взаимодействия токоведущих и намагниченных систем. Особенно показателен опыт работы с железной стружкой, которая возводится возле полюсов магнита или вокруг кольцевого витка с током в четкие геометрические фигуры.Эти рисунки послужили поводом для введения такого понятия как силовые линии магнитного поля. В соответствии с третьим законом Ньютона при любом силовом взаимодействии всегда существует равенство действующих сил и противодействия, а также всегда есть те элементы системы, к которым эти силы приложены. Большим недостатком концепции магнитного поля является то, что оно не дает ответа на то, к чему конкретно прилагаются противодействующие силы, поскольку магнитное поле выступает как самостоятельная субстанция, с которой происходит взаимодействие движущихся зарядов.

Экспериментально известно, что силы взаимодействия в токоведущих системах действуют на те проводники, движущиеся заряды которых создают магнитное поле. Однако в существующей концепции силового взаимодействия токоведущих систем, основанной на представлениях о магнитном поле и силе Лоренца, положительно заряженная решетка, которая является каркасом проводника и к которой приложены силы, не участвует в формирование сил взаимодействия.

Разберем этот вопрос на основе концепции скалярно-векторного потенциала.Будем считать, что скалярно-векторный потенциал одиночного заряда определяется соотношением (3.2) и что электрические поля, создаваемые этим потенциалом, действуют на все окружающие заряды, в том числе на заряды положительно заряженной решетки.

Рассмотрим с этих позиций силовое взаимодействие между двумя параллельными проводниками (Рисунок 1), по которым протекают токи. Мы будем считать, что, и представим положительные и отрицательные линейные заряды в верхнем и нижнем проводниках.

Рис. ure 1. Схема силового взаимодействия токоведущих проводов двухпроводной схемы с учетом положительно заряженной решетки

Мы также будем считать, что оба проводника до начала зарядов электрически нейтральны, то есть в проводниках есть две системы взаимно вставленных противоположных зарядов с линейными зарядами и, которые электрически нейтрализуют друг друга.На рисунке 1 эти системы разнесены по оси. Подсистемы с отрицательным зарядом (электроны) могут двигаться со скоростями,. Силу взаимодействия нижнего и верхнего проводников будем искать как сумму четырех сил, обозначение которых понятно из рисунка. Силы отталкивания и возьмем со знаком минус, а силы притяжения и со знаком плюс.

Для одиночного участка двухпроводной цепи силы, действующей между отдельными подсистемами, будет записано

Складывая силы, получим сумму составной силы

где и берутся абсолютные значения линейных зарядов, а, принимают с их знаками.

Где возьмем только два первых члена расширения в серии, т.е. мы будем это учитывать. Из уравнения. (4.2) получаем

Так как магнитное поле прямого провода, по которому течет ток, определяем по уравнению

из уравнения.(4.3) получаем

где – магнитное поле, создаваемое нижним проводником в месте расположения верхнего проводника.

Аналог

где – магнитное поле, создаваемое верхним проводником.

Результаты, полученные в модели скалярно-векторного потенциала, полностью совпадают с результатами, полученными на основе концепции магнитного поля.

Уравнение (4.3) представляет собой известное правило силового взаимодействия токоведущих систем, но получено его не феноменологическим путем на основе введения феноменологического магнитного поля, а на основе вполне понятных физических процедур, при предположение, что скалярный потенциал заряда зависит от скорости. В формировании сил взаимодействия в этом случае решетка принимает непосредственное участие, чего нет в модели магнитного поля.На рассматриваемой модели хорошо видны места приложения силы. Эти уравнения полностью совпадают с результатами, полученными на основе концепции магнитного поля. В этом случае берется только первый член расширения в серии. За скорости следует брать все условия расширения. Если учесть это обстоятельство, то связь между силами взаимодействия и скоростями заряда оказывается нелинейной. Это, в частности, приводит к тому, что закон силового взаимодействия токоведущих систем асимметричен.При одинаковых значениях токов, но при разных направлениях силы притяжения и отталкивания становятся неодинаковыми. Силы отталкивания оказываются больше силы притяжения. Эта разница небольшая и определяется уравнением

но при скоростях носителей заряда близких к скорости света это может оказаться вполне ощутимым.

Удалим решетку верхнего проводника и оставим только свободный электронный поток.В этом случае исчезнут силы,. В этом случае исчезнут силы и, что будет указывать на взаимодействие нижнего проводника с потоком свободных электронов, которые движутся со скоростью 10 мкс в месте расположения верхнего проводника. В этом случае значение силы взаимодействия определяется как:

Сила Лоренца предполагает линейную зависимость между силой, действующей на заряд, движущийся в магнитном поле, и его скоростью.Однако в полученном соотношении зависимость величины силы от скорости электронного потока будет нелинейной.

Отметим еще один интересный результат. С учетом соотношения (4.3) силу взаимодействия электронного потока с прямолинейным проводником можно определить из уравнения

Из уравнения. Из (4.5) следует, что при одинаковом направлении движения электронов в проводнике и в электронном потоке при выполнении условий сила взаимодействия равна нулю.

Поскольку скорость электронного потока обычно намного превышает скорость носителей тока в проводнике, вторым членом в скобках в соотношении (4.5) можно пренебречь. С

получим магнитное поле, создаваемое нижним проводником в месте движения электронного потока:

В этом случае полученное значение силы в точности совпадает со значением силы Лоренца.

С учетом того, что

можно считать, что на заряд, который движется в магнитном поле, действует электрическое поле, направленное перпендикулярно направлению движения заряда. Этот результат также с точностью до квадратичных членов полностью совпадает с результатами концепции магнитного поля и определяется силой Лоренца.

Как уже было сказано, одним из важных противоречий концепции магнитного поля является тот факт, что два параллельных пучка одинаковых зарядов, которые движутся с одинаковой скоростью в одном направлении, должны притягиваться.В этой модели этого противоречия уже нет. Если учесть, что скорости заряда в верхнем и нижнем проводе будут равны, а решетка отсутствует, т.е. оставить только электронные потоки, то останется только сила отталкивания.

Таким образом, движущийся электронный поток взаимодействует одновременно как с движущимися электронами в нижнем проводе, так и с его решеткой, а сумма этих сил взаимодействия называется силой Лоренца. Сумма сил такого взаимодействия и есть сила Лоренца.

Регулярно возникает вопрос, а создает ли магнитное поле наиболее движущийся поток электронов при отсутствии компенсирующих зарядов решетки или положительных ионов в плазме? Рассмотренная диаграмма показывает, что эффект силового взаимодействия между токоведущими системами требует в необходимом порядке наличия положительно заряженной решетки. Поэтому большая часть движущегося электронного потока не может создать тот эффект, который создается при его движении в положительно заряженной решетке.

5. Заключение

Показано, что зависимость скалярного потенциала заряда от скорости является физической причиной возникновения силы Лоренца. И этот результат следует считать новым законом. Эти результаты получены в предположении справедливости преобразований Галилея. Показано, что зависимость силы Лоренца от скорости нелинейна, как предполагалось ранее. Когда направления движения зарядов в проводниках совпадают, сила их взаимодействия возникает меньше, чем при разных направлениях движения.

Список литературы