Как се държи електрически заредените частици в електрически и магнитни полета?
Една електрически заредена частица е частица,който има положителна или отрицателна такса. То може да бъде както атоми, молекули, така и елементарни частици. Когато електрически заредени частици се намират в електрическо поле, силата на Куломб действа върху него. Стойността на тази сила, ако стойността на силата на полето в определена точка е известна, се изчислява по следната формула: F = qE.
И така,
Сега помислете за Hall ефект. Намерено е експериментално, че магнитното поле влияе върху движението на заредените частици. Магнитната индукция е равна на максималната сила, която влияе на скоростта на такава частица от страната на магнитното поле. Заредените частици се движат с единична скорост. Ако електрически заредените частици излитат в магнитно поле при дадена скорост, тогава силата, която действа на страната на полето, ще бъде перпендикулярна на скоростта на частицата и съответно на вектора на магнитната индукция: F = q [v, B]. Тъй като силата, която действа върху частицата, е перпендикулярна на скоростта на движение, тогава ускорението, дадено от тази сила, също е перпендикулярно на движението, е нормалното ускорение. Съответно, праволинейната траектория на движението ще бъде огъната, когато заредената частица удари магнитното поле. Ако частицата лети паралелно на линиите на магнитната индукция, тогава магнитното поле не действа върху заредените частици. Ако той лети перпендикулярно на линиите на магнитната индукция, тогава силата, която действа върху частицата, ще бъде максимална.
Сега записаме закона на II Нютон: qvB = mv2/ R или R = mv / qB, където m е масата на зареденоточастица и R е радиусът на траекторията. От това уравнение следва, че частицата се движи в хомогенна областта на окръжност с радиус. По този начин, срокът на циркулация на заредена частица е независим от периферната скорост на движение. Трябва да се отбележи, че електрически заредени частици хванати в магнитното поле, кинетичната енергия е непроменена. Тъй като силата е перпендикулярна на движението на частици в някоя от точките на траектория, силата на магнитното поле, което действа на частицата не изпълнява работата, свързана с движение на заредената частица.
Посоката на силата, действаща върху движениетозаредена частица в магнитно поле може да се определя от "правилата на лявата ръка." За това е необходимо да се позиционира на лявата ръка, така че четири пръста посочващи посоката на скоростта на заредена частица, както и на магнитната индукция линии са насочени в дланта център, в този случай се наведе на 90 градуса палец ще покаже посоката на силата, която действа върху положително заредена частица. В този случай, ако частицата има отрицателен заряд, посоката на сила ще бъде обратното.
Ако попадне електрически заредена частицарегиона на съвместно действие на магнитни и електрически полета, тогава върху него ще действа сила, наречена сила на Лоренц: F = qE + q [v, B]. Първият термин в този случай се отнася за електрическия компонент, а вторият за магнитния компонент.
