Сила Лоренца.

Question

Докажите пожалуйста то что сила Лоренца действующя на заряженную частицу прямо пропорциональна её скорости (и что вобще зависит от не) . Желательно логическим путем (для примера зависимость силы Ампера от длины проводника можно доказать просто убедившись что такая сила вобще действует на проводник неважно какой по величине силой, просто взять N таких же кусков и соединить их последовательно и длина будет N*l и силы после склладывания образуют силу ампера N*F. Вот примерно атким вот образом если докажете будет достаточно. ) Ну или докажите что сила Ампера может зависить ТОЛЬКО от силы тока (но сила тока должна изменятся только изменеием скорости электронов) причем прямо пропорционально, этого тоже будет достаточно.

Answer 1

Это доказывается экспериментально путём прохождения пучка электронов с известным распределением скоростей через магнитное поле и наблюдая результат в трековых камерах.

Answer 2

Это опытный факт. Что тут можно доказывать логически?

С логическими доказательствами на пустом месте осторожне. Галилей опытом установил, что все тела падают с одинаковым ускорением - прекрасно. Но показалось недостаточно крепко, и Галилей присовокупил логическое доказательство того же. Убедительное. . но содержаще логическую ошибку.
И это Галилей, а не Антон, и не Сергей!

Answer 3

Выше вы решили сложное дифференциальное уравнение силы ампера (такого Ампер не знал, так как получил все эмпирически) . По правде говоря, она зависит много от чего. И от индукции, а ещё и от плотности тока. Просто сила тока - это двойной интеграл (интеграл по площади) от плотности тока (jdS) . Так что сила Ампера не может зависеть только от силы тока. Она зависит от длины, индукции, и плотности тока. Что же касается силы Лоренца, то давайте её выведем? Возьмите силу Ампера, F = IBL*sin (a) , сила тока и концентрация носителей по всему проводнику постоянная, тогда запишем силу тока как I = q*n (концентрация) *v (средня скорость) *S. Значит, F = q*n*v*S*B*L*sin (a) , всмотритесь внимательне, если вы умножите концентрацию на длину проводника и площадь поперечного сечения (n*S*L) , то получите число свободных носителей заряда. Тогда для одного носителя мы получим F=q*v*B*sin (a) . Сила Лоренца для одного заряда равна F = q*v*B*sin (a) , где a - это угол между вектором магнитной индукции и вектором скорости. Всё.

Answer 4

Вобще по современным представлениям, сила Лоренца которая действует на движущуюся частицу является причиной одного из элементарных взаимодействий, а точне электро-магнитное взаимодействия. По сути, если вы не крутой физик-теоретик, то для вас это надо принимать как эмпирический факт. Электричество и магнетизм имет одну природу и их различие связано с относительностью движения, доказывается это при помощи СТО (Специальной Теорией Относительность Эйнштейна) .