洛伦兹力

我们来讨论一下洛伦兹力，洛伦兹力是电荷在磁场中运动时所感受到的力。这里有一些奇怪的东西使得它与电场非常不同。记住电场，力就等于电荷乘以电场所以我把电荷乘以力的两倍一切都很简单力的方向和电场是一样的。对于磁场是非常不同的，我们把那个公式换成这个，f等于电荷乘以速度，然后这是叉乘，这是一种矢量乘积，我们马上就会讨论它叉乘磁场。

好的，叉乘很奇怪。它的作用是告诉你，我将取这两个向量我将从这两个向量中形成一个垂直于它们的单一向量所以我们说速度是这样的磁场是这样的，有一个矢量垂直于这两个方向这个矢量所以如果有一个磁场和这样的速度力会是这个方向或这个方向。为了确定我用右手定则。一旦你习惯了右手定则就很简单了我们来看看它是如何工作的。

认为我有一个这样的磁场,我要有董事会的磁场磁场线都指向这样的就像我有一个北极回到这里一个南极磁场线的这些点就是这个意思。现在我向右发送一个正电荷，力的方向是什么?首先我们知道因为这样磁场和电荷运动这种方式,必须是向上或向下的力,因为这些都是相互垂直的两个方向的磁场和速度好,我们选择哪一个呢?我们使用我们的右手这就是为什么它叫做右手定则,我们把我们的拇指的方向,电荷是朝着我们把手指的方向的磁场和棕榈现在将在力的方向。很简单，这里我想关注的是，这个力的大小是多少?首先，我想把这个表述再说清楚;力是垂直于速度和磁场,这是完全不同于它的工作方式在电场情况下所以磁场不能存在于两个维度,我需要所有三个维度,这不是真正的电场磁场本质上是三维的。好的，力的大小是多少?这个力的大小等于电荷乘以速度的垂直于磁场乘以速度的磁场,所以只有部分垂直于磁场可以促进这意味着如果我有这样一个磁场指出,我将在这样没有的一部分垂直，这意味着没有力，它只是沿着磁力线直线运动所以叉乘都是垂直的这就是你们应该想到的当你们听到叉乘这个词时你们应该想到右手定则和垂直。

好了，让我们继续做一个问题假设哦，让我们先讨论单位那么磁场的单位是什么?我们还没有见过,我们有一种表达的力量,我们可以与磁场的装置称为特斯拉到我们的标准单位自牛顿的力等于电荷的库仑米每秒的速度乘以特斯拉的磁场,如果我们解出特斯拉就得到1特斯拉等于1牛顿秒每库仑米也可以写成1牛顿每安培米。特斯拉是一个非常大的磁场你可能从未遇到过这么大的磁场除非你做过核磁共振或者类似的东西相比之下，地球的磁场只有特斯拉的百万分之30到60微米，赤道是30在两极是60在两极附近更强因为那是磁力线聚集的地方。

好了，我们来做一道题。假设我有一个7微库仑荷,它会以每秒5公里在20度以上水平移动,在向上2特斯拉的磁场定向,我想知道力的大小,它的经验。好的，让我们来看看这个，当处理这样的问题时，最好的方法是做一个图表，首先，我有一个指向上方的磁场，我有一个指向水平上方20度的速度。好了，我们可以很快地用右手定则来求出力的方向我们说速度磁场力是向外的我们用这样的点来表示好了，现在我想知道大小。f等于q v⊥v，好的，负责很简单7乘以10的- 6次方记住我们要用国际单位制因为我们是优秀的物理学家，对吧?所以7乘以10的- 6次方垂直于磁场的速度的部分是多少?这将这部分的速度,这样意味着我需要速度这个三角形的斜边,乘以cos(20度因为余弦是邻边的边帮助的角度我们会5000倍cos(20度好,这将给我们v补所以这将是5乘以10的3cos20次方然后我要乘以磁场也就是2，对吧?如果我把这些放到计算器里，就得到6.6乘以10的-2次方牛顿或者说是6600万牛顿这就是洛伦兹力。