Sách điện từ/Điện tích/Định luật Lorentz

Trong vật lý học và điện từ học, lực Lorentz là lực tổng hợp của lực điện và lực từ tác dụng lên một điện tích điểm chuyển động trong trường điện từ.

Định luật phát biểu rằng nếu hạt có điện tích q (C) chuyển động với vận tốc v (m/s) trong điện trường E (V/m) và từ trường B (T) thì nó sẽ chịu lực tác dụng lên nó. Định luật III Newton phát biểu về lực và phản lực, do vậy mặc dù phản lực của từ trường là nhỏ nhưng nó phải được tính đến. Lực Lorentz bằng:

F = q ( E + v × B ) {displaystyle mathbf {F} =qleft(mathbf {E} +mathbf {v} times mathbf {B} right)} F E B = F E + F B = Q E ± Q v B = Q ( E ± v B ) {displaystyle F_{EB}=F_{E}+F_{B}=QEpm QvB=Q(Epm vB)}

Với

F E B {displaystyle F_{EB}} - Lực động điện từ F E {displaystyle F_{E}} - Lực động điện F B {displaystyle F_{B}} - Lực động từ Q {displaystyle Q} - Điện lượng E {displaystyle E} - Điện trường E {displaystyle E} - Từ trường v {displaystyle v} - Vận tốc F E B = F E = Q E {displaystyle F_{EB}=F_{E}=QE} F E B = F E + F B = Q E ± Q v B = Q ( E ± v B ) {displaystyle F_{EB}=F_{E}+F_{B}=QEpm QvB=Q(Epm vB)}

Trường điện và từ

E ± v B = F E B Q {displaystyle Epm vB={frac {F_{EB}}{Q}}}

Cân bằng

F t = F E + F B = 0 {displaystyle F_{t}=F_{E}+F_{B}=0} Q E = Q v B {displaystyle QE=QvB} v = E B {displaystyle v={frac {E}{B}}} B = 1 v E {displaystyle B={frac {1}{v}}E} E = v B {displaystyle E=vB}

Vận tốc di chuyển bằng với vận tốc ánh sáng thấy được

B = 1 C E {displaystyle B={frac {1}{C}}E} E = C B {displaystyle E=CB}

Vận tốc di chuyển gần bằng với vận tốc ánh sáng thấy được

γ = 1 − v 2 C 2 {displaystyle gamma ={sqrt {1-{frac {v^{2}}{C^{2}}}}}} v = C 1 − γ 2 {displaystyle v=C{sqrt {1-gamma ^{2}}}} B = 1 C 1 − γ 2 E {displaystyle B={frac {1}{C{sqrt {1-gamma ^{2}}}}}E} E = ( C 1 − γ 2 ) B {displaystyle E=(C{sqrt {1-gamma ^{2}}})B}