2014-02-24
5248
Закон Ампера определяет силу, действующую на проводник с током, помещенный в магнитное поле:
; 
,
где 
– сила тока; 
– элемент длины провода (вектор 
совпадает по направлению с током ); 
– длина проводника. Сила Ампера перпендикулярна направлению тока и направлению вектора магнитной индукции.
Если прямолинейный проводник длиной находится в однородном поле, то модуль силы Ампера определяется выражением (рис. 3.7):
.
Рис. 3.7. Правило левой руки и правило буравчика для определения направления силы Ампера
Сила Лоренца (полная электромагнитная сила, действующая на заряженную частицу в электрическом и магнитном полях)
,
где 
– электрический заряд; 
– напряженность электрического поля; 
– скорость частицы; 
– индукция магнитного поля.
Только в магнитном поле на движущуюся заряженную частицу действует магнитная составляющая силы Лоренца (рис. 3.8)
.
Магнитная составляющая силы Лоренца перпендикулярна вектору скорости и вектору магнитной индукции. Она не изменяет величины скорости, а изменяет только ее направление, следовательно, работы не совершает.
Рис. 3.8. Сила Лоренца
Если частица влетает в магнитное поле под углом 
к силовым линиям , то она равномерно движется в магнитном поле по окружности радиусом и периодом обращения:
; 
,
где 
– масса частицы.
Если заряженная частица влетает в однородное магнитное поле под углом 
, то она движется по винтовой линии (рис. 3.9).
Рис. 3.9. Движение по винтовой линии заряженной частицы в магнитном поле
Рис. 3.10. Заряженные частицы не выходят за пределы магнитной «бутылки». Поле может быть создано с помощью двух круглых витков с током
Отношение магнитного момента 
к механическому L (моменту импульса) заряженной частицы, движущейся по круговой орбите,
,
где ‑ заряд частицы; т ‑ масса частицы.
