1. Kraftriktning:
* Elektriskt fält: Kraften som utövas av ett elektriskt fält på en laddad partikel är alltid i riktning mot fältet för en positiv laddning och mittemot fältet för en negativ laddning. Denna kraft är oberoende av partikelns hastighet.
* magnetfält: Kraften som utövas av ett magnetfält på en laddad partikel är vinkelrätt till både fältet och partikelns hastighet. Denna kraft är endast närvarande när partikeln rör sig.
2. Den högra regeln:
* magnetfält: Du kan använda den högra regeln för att bestämma riktningen för den magnetiska kraften på en rörlig laddning. Rikta tummen i riktning mot partikelns hastighet, fingrarna i riktning mot magnetfältet och handflatan pekar i riktningen mot kraften på en positiv laddning.
Experimentell installation:
Du kan använda en installation där en laddad partikel (som en elektron eller en proton) avfyras genom ett område med okänt fält. Så här fortsätter du:
* Observation 1:Partikel rör sig i en rak linje: Om partikeln fortsätter att röra sig i en rak linje utan att ändra hastighet eller riktning, vet du att det inte finns något magnetfält närvarande. Om det finns ett elektriskt fält kommer partikeln att accelerera, men dess väg kommer att förbli en rak linje.
* Observation 2:Partikelavböjningar: Om partikeln avleder från sin raka väg, vet du att det finns ett magnetfält närvarande.
* Om partikeln rör sig i en cirkulär stig är magnetfältet enhetligt och vinkelrätt mot partikelns hastighet.
* Om partikeln rör sig i en spiralformad stig har magnetfältet en komponent parallell med partikelns hastighet.
* Observation 3:Partikel accelererar/retarderar: Om partikeln accelererar eller retarderar utan att ändra riktning, vet du att det finns ett elektriskt fält närvarande.
Ytterligare överväganden:
* Kombinerade fält: Det är möjligt att ha både elektriska och magnetiska fält närvarande samtidigt. I detta fall skulle den totala kraften på den laddade partikeln vara vektorsumman av de elektriska och magnetiska krafterna.
* Lorentz Force Law: Kraften på en laddad partikel i ett elektromagnetiskt fält beskrivs av Lorentz Force Law: f =Q ( e + v × b ), var:
* f är styrkan
* Q är laddningen av partikeln
* e är det elektriska fältet
* v är partikelens hastighet
* b är magnetfältet
Genom att noggrant observera rörelsen hos en laddad partikel i ett okänt fält kan du använda dessa principer för att bestämma närvaron och naturen hos det elektromagnetiska fältet.
