Lorentzkraften

Det här är en magnet. Den har en sydpol och en nordpol, och ett magnetiskt fält som är riktat från nordpol till sydpol. Nu rör sig tre partiklar genom det magnetiska fältet: En proton med positiv laddning, en elektron med negativ laddning, och en neutron utan laddning. Partiklarna rör sig på helt olika sätt. Neutronen fortsätter rakt fram.

Elektronen svänger. Och protonen svänger också, fast åt andra hållet. En partikel ändrar riktning bara om den påverkas av en kraft. Neutronen rör sig rakt fram. Så, den påverkas inte av någon kraft.

Men protonen och elektronen, de laddade partiklarna, svänger. Så, det är när laddade partiklar rör sig i magnetfält som krafter uppstår. Vi provar igen. Här kommer en elektron och en proton, från ett annat håll, längs med fältlinjerna. Nej ...

de svänger inte. Nu fanns det ingen kraft som verkade på partiklarna. Men nu ...svänger de av, fast åt olika håll. Och partiklarna svänger för att de påverkas av en kraft. Så, en kraft uppstår ibland när en laddad partikel rör sig genom ett magnetfält.

Men inte alltid. Vad är det som bestämmer om den där kraften ska uppstå? Jo, när partikeln rör sig längs med fältlinjerna uppstår ingen kraft. En kraft uppstår när en laddad partikel korsar de magnetiska fältlinjerna. Kraften kallas Lorentzkraften.

Det finns ett enkelt sätt att komma ihåg Lorentzkraftens riktning. Använd din högra hand: Låt tummen peka i samma riktning som protonen rör sig. Låt de andra fingrarna peka i magnetfältets riktning. Och nu: tryck med din handflata. Du trycker i Lorentzkraftens riktning.

Högerhandsregeln stämmer bara om du använder din högra hand, och om det är en positivt laddad partikel som rör sig i magnetfältet. Om partikeln är negativ pekar Lorentzkraften åt rakt motsatt håll. Nu ska vi testa högerhandsregeln. Här kommer en proton genom ett magnetfält. Vi pausar … Åt vilket håll går Lorentzkraften?

Tummen ska vara i samma riktning som protonen rör sig. De andra fingrarna längs med magnetfältet. Nu visar handflatan kraftens riktning. Stämmer det? Ja, det stämmer.

Och här kommer en elektron. Den är negativt laddad, så Lorentzkraften är riktad åt andra hållet. Ja, det stämmer också. Lorentzkraften påverkar laddade partiklar som korsar fältlinjerna i ett magnetiskt fält. Högerhandsregeln visar Lorentzkraftens riktning.