الجسيم المشحون كهربائيًا هو جسيم له شحنة موجبة أو سالبة. يمكن أن تكون ذرات وجزيئات وجزيئات أولية. عندما يكون الجسيم المشحون كهربائيًا في مجال كهربائي ، تعمل قوة كولوم عليه. قيمة هذه القوة ، إذا كانت قيمة شدة المجال عند نقطة معينة معروفة ، يتم حسابها بالصيغة التالية: F=qE.
إذن
قررنا أن الجسيم المشحون كهربائيًا ، الموجود في مجال كهربائي ، يتحرك تحت تأثير قوة كولوم.
الآن ضع في اعتبارك تأثير هول. وجد تجريبيا أن المجال المغناطيسي يؤثر على حركة الجسيمات المشحونة. الحث المغناطيسي يساوي القوة القصوى التي تؤثر على سرعة حركة مثل هذا الجسيم من المجال المغناطيسي. يتحرك الجسيم المشحون بسرعة الوحدة. إذا تحرك جسيم مشحون كهربائيًا في مجال مغناطيسي بسرعة معينة ، فإن القوة التي تؤثر على جانب الحقل ستكونعمودي على سرعة الجسيم ، وبالتالي على ناقل الحث المغناطيسي: F=q [v ، B]. نظرًا لأن القوة التي تؤثر على الجسيم متعامدة مع سرعة الحركة ، فإن التسارع الناتج عن هذه القوة أيضًا متعامد مع الحركة ، وهو تسارع عادي. وفقًا لذلك ، سينثني مسار الحركة المستقيم عندما يدخل جسيم مشحون في مجال مغناطيسي. إذا كان الجسيم يطير بالتوازي مع خطوط الحث المغناطيسي ، فإن المجال المغناطيسي لا يعمل على الجسيم المشحون. إذا كان يطير بشكل عمودي على خطوط الحث المغناطيسي ، فإن القوة التي تؤثر على الجسيم ستكون قصوى.
الآن لنكتب قانون نيوتن الثاني: qvB=mv2/ R ، أو R=mv / qB ، حيث m هي كتلة الجسيم المشحون ، و R هي نصف قطر المسار. يستنتج من هذه المعادلة أن الجسيم يتحرك في مجال منتظم على طول دائرة نصف قطرها. وبالتالي ، فإن فترة ثورة الجسيم المشحون في دائرة لا تعتمد على سرعة الحركة. وتجدر الإشارة إلى أن الجسيم المشحون كهربائيًا في مجال مغناطيسي له طاقة حركية ثابتة. نظرًا لحقيقة أن القوة متعامدة مع حركة الجسيم عند أي نقطة من نقاط المسار ، فإن قوة المجال المغناطيسي التي تعمل على الجسيم لا تؤدي العمل المرتبط بتحريك حركة الجسيم المشحون.
يمكن تحديد اتجاه القوة المؤثرة على حركة الجسيم المشحون في المجال المغناطيسي باستخدام "قاعدة اليد اليسرى". للقيام بذلك ، تحتاج إلى وضع راحة يدك اليسرىبحيث تشير أربعة أصابع إلى اتجاه سرعة حركة الجسيم المشحون ، ويتم توجيه خطوط الحث المغناطيسي إلى مركز راحة اليد ، وفي هذه الحالة سيظهر ثني الإبهام بزاوية 90 درجة اتجاه القوة التي تعمل على جسيم موجب الشحنة. في حالة وجود شحنة سالبة للجسيم ، يكون اتجاه القوة معكوسًا.
إذا دخل جسيم مشحون كهربائيًا في منطقة العمل المشترك للحقول المغناطيسية والكهربائية ، فستعمل قوة تسمى قوة لورنتز على ذلك: F=qE + q [v، B]. المصطلح الأول يشير إلى المكون الكهربائي ، والثاني - إلى العنصر المغناطيسي.
