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» 洛伦兹力

洛伦兹力

1895
  • Hendrik Lorentz
  • Oliver Heaviside
现代粒子加速器展示了洛伦兹力在电磁学中的应用。

(图片仅供参考)

洛伦兹力定律描述了点电荷在电场和磁场中运动时所受到的总力。它是静电力和磁力之和。支配矢量方程为 [latex]\mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B})[/latex],其中 [latex]q[/latex] 为电荷量、[latex]\mathbf{v}[/latex] 是电荷的速度,[latex]\mathbf{E}[/latex] 是电场,[latex]\mathbf{B}[/latex] 是磁场。.

洛伦兹力定律是经典电动力学的基石,它提供了电磁场与带电粒子机械运动之间的关键联系。该方程包含两个不同的分量。第一项,qE,是电场力,它沿电场方向作用(对于正电荷),并且与粒子的运动无关。第二项,q(v × B),是磁力。叉积表明,该力始终垂直于粒子的速度v和磁场B。

这种垂直性的一个重要结果是,静磁场对自由电荷不做功,因为力始终与运动方向垂直。它可以改变粒子的运动方向,但不能改变其动能。这一原理使得带电粒子在均匀磁场中沿圆形或螺旋形路径运动。质谱仪利用这一特性,通过质荷比分离离子;粒子加速器则利用这一特性来控制和聚焦粒子束。该定律与麦克斯韦方程组完全一致,是理解从电动机的运行到恒星和聚变反应堆中等离子体行为等各种现象的基础。

UNESCO Nomenclature: 2205
- 电与磁

类型

物理法

中断

基础

用法

广泛使用

前体

  • 安培定律对载流导线的作用力
  • 法拉第感应定律
  • 麦克斯韦方程组
  • JJ·汤姆逊利用阴极射线进行的实验发现了电子

应用程序

  • 粒子加速器(回旋加速器、同步加速器)
  • 质谱仪
  • 电动机和发电机
  • 霍尔效应传感器
  • 微波炉中的微波
  • 阴极射线管
  • 电磁炮

专利:

NA

潜在创新理念

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相关概念:洛伦兹力、电磁场、电场、磁场、带电粒子、速度、叉积、电磁学、力、粒子运动。

历史背景

洛伦兹力

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(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

相关发明、创新和技术原理

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