Lorentzova sila

Silu koja djeluje na naboj \(q\) koji se giba brzinom \(v\) u magnetskom polju \(B\) zovemo Lorentzova sila. Ta je sila po iznosu jednaka:

Kut između smjera brzine i smjera magnetskog polja označavamo s \(\alpha\).

Pravilo desne ruke

Smjer Lorentzove sile određujemo pravilom desne ruke: palac postavimo u smjeru brzine \(v,\) a ostale prste u smjeru magnetskog polja \(B\). Sila na pozitivan naboj tada pokazuje iz dlana, a na negativan naboj u dlan.

Putanje naboja u magnetskom polju

Ako naboj ulijeće u magnetsko polje koje je paralelno ili antiparalelno smjeru njegove brzine, sinus kuta bit će jednak nuli pa Lorentzova sila u tom slučaju neće djelovati na naboj. Ako je kut između brzine i magnetskog polja jednak 90° tada će se naboj u magnetskom polju gibati po kružnici. Točnije, Lorentzova će sila poprimiti ulogu centripetalne sile:

\(F_L = F_{cp} \)

\(qvB = \frac{mv^2}{r} \)

Za magnetsko polje koje ima smjer "iz papira" koristimo oznaku \(\bigodot\). Možemo primijetiti da neutralna čestica prolazi bez zakretanja, dok pozitivno i negativno nabijena čestica nastavljaju gibanje u polju po kružnici, ali u suprotnim smjerovima.

Za magnetsko polje koje ima smjer "u papir" koristimo oznaku \(\bigotimes\). Polumjer putanje (kružnice) koju opisuje nabijena čestica u ovim slučajevima možemo izračunati prema formuli: