Как се държи електрически заредените частици в електрически и магнитни полета?

Една електрически заредена частица е частица, която има положителен или отрицателен заряд. 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 е известна стойност силата на полето в определена точка, се изчислява по следната формула: F = qE.

И така, ние установихме, че електрически заредените частици, които се намират в електрическо поле, се движат под въздействието на силата на Кулон.

Сега помислете Hall ефект. Намерено е експериментално, че магнитното поле влияе върху движението на заредените частици. Магнитна 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 заредени частици ще летят в магнитно поле, при предварително определена скорост, силата, която действа върху част от областта е перпендикулярна на скоростта на частиците и магнитна индукция вектор съответно: F = Q [о, В]. Тъй като силата, която действа върху движението на частиците е перпендикулярна на скоростта и ускорението, както е дадено от тази сила, перпендикулярна на движението, ускорението е нормално. Съответно, праволинейни механичен траектория ще се огъне, когато заредената частица удари магнитно поле. Ако частицата лети паралелно на линиите на магнитната индукция, тогава магнитно поле не засяга заредените частици. Ако той лети перпендикулярно на линиите на магнитната индукция, тогава силата, която действа върху частицата, ще бъде максимална.

Сега пишем II Законът на Нютон: qvB = mv²/ R или R = mv / qB, където m е масата на заредените частици и R е радиуса на траекторията. От това уравнение следва, че частицата се движи в еднакво поле по протежение на обиколката на радиуса. По този начин периодът на въртене на заредената частица по окръжност не зависи от скоростта на движение. Трябва да се отбележи, че за електрически заредени частици, захванати в магнитно поле, кинетичната енергия е непроменена. Тъй като силата е перпендикулярна на движението на частицата във всяка от точките на траекторията, магнитна сила поле, което действа върху частицата, не извършва работа, свързана с движението на заредените частици.

Посоката на силата, действаща върху движението на заредена частица в магнитно поле, може да бъде определена като се използва "правилото 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 случай, че частицата има отрицателен заряд, посоката на силата ще бъде обратна.

Ако електрически заредените частици попаднат в областта на комбинираното действие на магнитни и електрически полета, тогава ще действа върху тях 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.