قانون لورنتس

قوة لورنتز (قانون القوى الكهرومغناطيسية) (بالإنجليزية : Lorentz force) قوة لورنتز هي القوة المؤثرة على شحنة كهربائية تتحرك في مجال كهربائي أو مجال مغناطيسي. وهي تسمى باسم العالم الهولندي هندريك لورنتز الذي اكتشفها . في المجال المغناطيسي تكون قوة لورنتز أكبر ما يمكن عندما تكون اتجاه حركة الشحنة عمودياً على خطوط المجال المغناطيسي. وإذا تحركت الشحنة في اتجاه موازي لاتجاه خطوط المجال المغناطيسي فلا تنشأ قوة لورنتز. وتعمل قوة لورنتز دائما عمودياً على اتجاه حركة الشحنة وعلى خطوط المجالات المغناطيسية.

في الفيزياء: القوة الكهرومغناطيسية هي القوة التي يفرزها الحقل الكهرومغناطيسي على الجسيمات المشحونة كهربائيا. القوة الكهرومغناطيسية هي المسؤوولة عن انجذاب الإلكترونات والبروتونات في الذرة.

للكشف أو تحقيق القوة الكهرومغناطيسية ندخل قضيب نحاسي داخل دائرة كهربائية وقضيب مغناطيسي في مدرجين عند وضع القضيب النحاسي في الحقل المغناطيسي وغلق الدائرة نلاحظ تدحرج القضيب نستنتج ان القضيب تأثر بالقوة كهرومغناطيسية.

الكتب الحديثة تعتبر قوة لورنتز هي القوة التي يؤثرها مجال كهرومغناطيسي على شحنة نقطية بصفة عامة. فإذا تحرك جسيم مشحون بالشحنة q بسرعة v في وجود مجال كهربائي E ومجال مغناطيسي B, فإنه يتأثر بقوة قدرها:

تلك هي المعادلة الأساسية لقوة لورنتز وهي تجمع بين شقين: قوة لورنتز وهي تأثير مجال مغناطيسي على شحنة تتحرك، وشق كهربائي ناشئ عن تأثير مجال كهربائي على شحنة، وتسمى القوة الكهربائية قوة كولوم.

تعني في المعادلة:

F هي القوة (نيوتن)
E هي المجال الكهربائي (فولت لكل متر)
B هي المجال المغناطيسي (تسلا)
q هي الشحنة الكهربائية للجسيم (كولوم)
v هي السرعة الخطية للجسيم (متر لكل ثانية)

القوة الكهربائية الناشئة من مجال كهربائي تكون في اتجاه حركة الجسيم وتزيد من سرعته ، والقوة الناشئة من المجال المغناطيسي لا تزيد من سرعة الجسيم ولكنها - طبقا لإشارة الضرب - تكون عمودية على خطوط المجال المغناطيسي وعمودية في نفس الوقت مع اتجاه حركة الجسيم .

يسمى الضرب جداء اتجاهي. مع ملاحظة أن الحروف المكتوبة غليظا هي كميات متجهة . فمثلا الشحنة q ليست كمية متجهة أما الباقي فكلها كميات متجهة : القوة ، وسرعة الجسيم ، والمجال الكهربائي ، والمجال المغناطيسي .

اتجاه قوة لورنتز المغناطيسية تتبع قاعدة الثلاثة أصابع . ونستخدم أصابع اليد اليسري للشحنات السالبة ، ونستخدم اليد اليمنى للشحنات الموجبة ، لتتعيين اتجاه القوة .

القوة المؤثرة على شحنة تتحرك في مجال كهرومغناطيسي واسعة التطبيقات . فهي المسؤولة عن إنتاج الطاقة الكهربائية من طاقة الحركة كما في محطات القوى و المولد الكهربائي، وعن إنتاج الحركة من التيار الكهربائي مثلما في محرك كهربائي و المترو و ماكينة الحلاقة الكهربائية ، وغيرها .

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.