באיזה כיוון מתניעה הכוח האלקטרומגנטי?

כיוון הכוח האלקטרומגנטי

ניתן לקבוע את כיוון הכוח האלקטרומגנטי על ידי מספר חוקים ותקנות פיזיקליות, כגון חוק הכוח של לורנץ וחוק האצבע השמאלית. להלן הסבר מפורט:

חוק הכוח של לורנץ

חוק הכוח של לורנץ מתאר את הכוח המופעל על חלקיק טעון בשדה חשמלי ובשדה מגנטי. עבור חלקיק טעון, ניתן לקבוע את כיוון הכוח המופעל עליו באמצעות הנוסחה הבאה:

F=q(E+v*B)

בהם,

• F הוא כוח לורנץ,

• q הוא כמות ההטענה,

• E הוא השדה החשמלי,

v היא מהירות החלקיק, ו-B הוא השדה המגנטי. הנוסחה מצביעה על כך שכיוון הכוח המופעל על חלקיק טעון בשדה מגנטי תלוי הן בכיוון המהירות והן בכיוון השדה המגנטי.

חוק האצבע השמאלית

כדי לקבוע את כיוון הכוח האלקטרומגנטי באופן אינטואיטיבי יותר, ניתן להשתמש בחוק האצבע השמאלית. חוק האצבע השמאלית הוא טכניקה זיכרון המשמשת לקביעת כיוון הכוח המופעל על חלקיק טעון כשהוא נע בשדה מגנטי. השלבים הספציפיים הם כדלקמן:

הרחיבו את יד שמאל כך שהאגודל, האצבע המורה והאצבע התיכונה יהיו מאונכים אחד לשני.

• הצביעו באצבע המורה בכיוון השדה המגנטי (B).

• הצביעו באצבע התיכונה בכיוון תנועת ההטענה (v).

לכן, כיוון האגודל מצביע על כיוון כוח לורנץ (F) המופעל על החלקיק הטעון.

יש לציין כי עבור טעונים שליליים, יש להשתמש בחוק האצבע הימנית, או פשוט לזכור שהכיוון של הכוח המופעל על טעון שלילי הוא הפוך לתוצאה המוזכרת לעיל.

ניתוח מקרה

שקלו דוגמה: נניח שיש טעון חיובי שנע בכיוון מסוים ונכנס לשדה מגנטי מאונך לכיוונו של תנועתו. לפי חוק האצבע השמאלית, ניתן לקבוע שהטעון החיובי הזה יתמודד עם כוח מאונך הן לכיוונו של תנועתו והן לכיוונו של השדה המגנטי. הכוח הזה יגרום לטעון להתפתל, והכיוון הספציפי של ההתפתלות יכול לקבוע באמצעות חוק האצבע השמאלית.

לסיכום, כיוון הכוח האלקטרומגנטי תלוי בכיוון תנועת ההטענה, כמו גם בכיווני השדות החשמלי והמגנטי. ניתן לקבוע בצורה מדויקת את כיוון הכוח האלקטרומגנטי באמצעות חוק הכוח של לורנץ וחוק האצבע השמאלית.