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2022/1/15 12:42

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ローレンツ力って何ですか?

物理学38閲覧

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上向きの磁場があるところで、プラスの電荷を持つ粒子が右向きに進むと、 電荷は手前向きの力を受けます。マイナスの電荷を持つ場合は、逆向きの力になります。この力を、ローレンツ力と言います。 磁場の中に静止している電荷には磁場から力が働かないため、電荷が運動していることが重要です。 電荷が運動する空間の磁場が一様でも、つまり場所によって磁場が変化しなくても、この力は生じます。ですから、この力は電荷が磁場中を運動する場合にだけ、観測されることになります。 標準的な教科書では、あなたが磁場中を運動する時、この力の向きに電場を観測すると考えています。 電場が生じているため、電荷に力が働きます。ローレンツ先生の名前が相対性理論によく出てくることからも想像できるように、相対論の効果です。相対論の効果は、高速で運動する場合に顕著になる(v/cの2乗に比例する)のですが、ローレンツ力はv/cに比例します。 このため、普通の速さでもこの電場を観察することができます。 磁場中を電流が流れると、つまり磁場中の電線を電子が運動すると電子にローレンツ力が働き、これが磁場中の電線に働く力として観測されます。これを利用して、例えば、直流モーターが作られます。