Какие законы описывают взаимодействие электромагнитного поля с заряженными частицами?
Взаимодействие электромагнитного поля с заряженными частицами описывается несколькими законами:
1. Закон Кулона: Закон Кулона описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Он гласит, что сила прямо пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами. Математически закон Кулона записывается как F = k * (|q₁| * |q₂|) / r², где F — сила взаимодействия, q₁ и q₂ — величины зарядов, r — расстояние между зарядами, k — постоянная Кулона.
2. Закон Лоренца: Закон Лоренца описывает силу, действующую на заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле. Он утверждает, что сила, действующая на заряженную частицу, равна произведению заряда частицы, её скорости и векторного произведения вектора скорости на вектор магнитной индукции. Математически это записывается как F = q * (v × B), где F — сила, q — заряд частицы, v — скорость частицы, B — вектор магнитной индукции.
3. Закон Фарадея: Закон Фарадея описывает явление электромагнитной индукции, когда изменение магнитного поля во времени порождает электрическую силу и индуцирует электрический ток в проводнике. Он устанавливает, что электродвижущая сила (ЭДС), индуцируемая в проводнике, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через площадку, ограниченную проводником. Математически это записывается как ЭДС = -dφ/dt, где ЭДС — электродвижущая сила, dφ/dt — скорость изменения магнитного потока.
Эти законы играют важную роль в описании взаимодействия между электромагнитным полем и заряженными частицами и широко используются в физике и электротехнике.