แรงแม่เหล็ก: สูตร กฎ และแบบฝึกหัด

ในทางฟิสิกส์ แรงแม่เหล็ก (F_ม) หรือที่เรียกว่าแรงลอเรนซ์ หมายถึงแรงดึงดูดและ/หรือแรงผลักที่กระทำโดยแม่เหล็กหรือวัตถุแม่เหล็ก

สูตร

ในการคำนวณความเข้มของแรงแม่เหล็ก จะใช้สูตรต่อไปนี้:

F = |q|. วี ข. ถ้าคุณคือ

ที่ไหน

F: แรงแม่เหล็ก
|q|: โมดูลประจุไฟฟ้า
วี: ความเร็วประจุไฟฟ้า
บี: สนามแม่เหล็ก
ถ้าคุณคือ: มุมระหว่างเวกเตอร์ความเร็วกับเวกเตอร์สนามแม่เหล็ก

สนามแม่เหล็ก

บันทึก: ในระบบสากล (SI) หน่วยวัดแรงแม่เหล็กคือนิวตัน (N) โมดูลัสของประจุไฟฟ้าคือคูลอมบ์ (C) ความเร็วของประจุไฟฟ้ามีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที (m/s) ความแรงของสนามแม่เหล็กอยู่ในเทสลา (T)

สนามและแรงแม่เหล็ก

อู๋ สนามแม่เหล็ก แสดงถึงพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นรอบ ๆ ประจุแม่เหล็ก

สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เรียกว่าเป็นสถานที่ที่มีความเข้มข้นของประจุไฟฟ้าและแม่เหล็ก

การเชื่อมต่อของสนามไฟฟ้ากับสนามแม่เหล็กทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

ในกรณีนี้ การเคลื่อนที่ของประจุแม่เหล็กไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในรูปของคลื่นที่เรียกว่า "คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า”.

แรงแม่เหล็กต่อประจุไฟฟ้า

ที่ ค่าไฟฟ้า ในการเคลื่อนที่พวกมันทำปฏิกิริยาภายในสนามแม่เหล็ก ดังนั้น เมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ภายในสนามแม่เหล็ก มันจะมีแรงแม่เหล็กกระทำต่อประจุนั้น

แรงแม่เหล็กเป็นสัดส่วนกับค่าประจุ (q) ขนาดของสนามแม่เหล็ก (B) และขนาดของความเร็ว (v) ที่ประจุเคลื่อนที่ด้วย

การแสดงแรงแม่เหล็กต่อประจุไฟฟ้า

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ

• แม่เหล็ก
• แม่เหล็กไฟฟ้า
• กฎของเลนซ์

กฎ

แรงแม่เหล็กคือ a ความยิ่งใหญ่ของเวกเตอร์ดังนั้นจึงมีทิศทาง ความรู้สึก และโมดูล จำไว้ว่าแรงแม่เหล็กตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก (B) และความเร็ว (v) ของประจุแม่เหล็ก (q)

กฎมือขวา

เพื่อให้เข้าใจความหมายของแรงแม่เหล็ก กฎของมือขวาจึงถูกใช้ หรือที่เรียกว่า "กฎตบ"

เมื่อเปิดมือขวา นิ้วโป้งจะแสดงทิศทางของความเร็ว (v) และอีกนิ้วหนึ่งแทนทิศทางของสนามแม่เหล็ก (B) ฝ่ามือสอดคล้องกับทิศทางของแรงแม่เหล็ก (F)

เพื่อให้เข้าใจกฎนี้มากขึ้น ดูรูปด้านล่าง:

กฎมือซ้าย

กฎมือซ้ายที่เรียกว่า "กฎมือซ้ายของเฟลมมิง" ยังใช้เพื่อค้นหาความรู้สึกของแรงแม่เหล็ก

นิ้วโป้งแสดงถึงความรู้สึกของแรงแม่เหล็ก (F) นิ้วชี้แสดงถึงสนามแม่เหล็ก (B) นั่นคือทิศทางของกระแสไฟฟ้า นิ้วกลางบอกทิศทางความเร็ว (v)

เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น ดูรูปด้านล่าง:

แบบฝึกหัดสอบเข้าพร้อมคำติชม

1. (MED - อิตาจูบะ)

ผม. ประจุไฟฟ้าที่ตกอยู่ภายใต้สนามแม่เหล็กจะกระทำโดยแรงแม่เหล็กเสมอ
ครั้งที่สอง ประจุไฟฟ้าที่ตกอยู่ภายใต้สนามไฟฟ้าจะถูกกระทำโดยแรงไฟฟ้าเสมอ
สาม. แรงแม่เหล็กที่กระทำต่อประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ภายในสนามแม่เหล็กจะตั้งฉากกับความเร็วของประจุเสมอ

ชี้ให้เห็นตัวเลือกที่ถูกต้องด้านล่าง:

ก) มีเพียงฉันเท่านั้นที่ถูกต้อง
b) มีเพียง II เท่านั้นที่ถูกต้อง
c) มีเพียง III เท่านั้นที่ถูกต้อง
d) II และ III ถูกต้อง
จ) ทั้งหมดถูกต้อง

ดูคำตอบ

ทางเลือก

2. (PUC) อิเล็กตรอนในหลอดรังสีแคโทดเคลื่อนที่ขนานกับแกนของท่อที่ความเร็ว 107 m/s การใช้สนามเหนี่ยวนำแม่เหล็ก 2T ขนานกับแกนท่อ แรงแม่เหล็กที่กระทำต่ออิเล็กตรอนคือ:

ก) 3.2. 10-12N
ข) null
ค) 1.6. 10-12 เดือน
ง) 1.6. 10-26 ยังไม่มี
จ) 3.2. 10-26 ยังไม่มี

ดูคำตอบ

ทางเลือก b

3. (UFU-MG) ประจุ q เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว v แช่อยู่ในสนามแม่เหล็ก B อยู่ภายใต้แรงแม่เหล็ก F_แม็ก. ถ้า v ไม่ขนานกับ B ให้ทำเครื่องหมายทางเลือกที่มีคุณสมบัติที่ถูกต้องของแรงแม่เหล็ก F_แม็ก.

ก) งานที่ดำเนินการโดย F_แม็ก เกี่ยวกับ q เป็นโมฆะเพราะ F_แม็ก ตั้งฉากกับระนาบที่เกิดจาก v และ B
b) งานที่ดำเนินการโดย F_แม็ก ส่วน q เป็นสัดส่วนกับ v และ B เนื่องจาก F_แม็ก ตั้งฉากกับ v
ค) ค่าของ F_แม็ก ไม่ขึ้นกับ v เฉพาะใน B; ดังนั้น F_แม็ก ไม่ได้ทำงานใดๆ กับ q
ง) ค่าของ F_แม็ก เป็นสัดส่วนกับ v และ B โดยขนานกับ v; ดังนั้นงานที่ทำโดยF_แม็ก ส่วน q เป็นสัดส่วนกับ v

ดูคำตอบ

ทางเลือกของ

อ่านเกี่ยวกับ:

• นิโคลา เทสลา
• วงจรไฟฟ้า
• โฟโตอิเล็กทริคเอฟเฟกต์