Какая скорость у магнитного поля?

Из школьного курса физики известно, что существует сила Лоренца. Эта сила пропорциональна ВЕКТОРНОМУ произведению скорости заряженой частицы на магнитное поле (и то и другое - это вектора). А вектор, полученый произведением двух векторов, как известно из школьного же курса математики, перпендикулярен этим двоим (т. е. если частица летит вперёд, а поле направленно в бок, то сила действует вверх или вниз).
Если скорость частицы паралельна полю, то сила равна нулю (хотябы по тому, что не ясно, куда её направить) и частица летит по прямой.
Если же скорость перпендикулярна полю, то тут всё интереснее: частица испытывает силу, которая поворачивает её. Но сила эта перпендикулярна магнитному полю, по этому скорость частицы после поворота, как и до него, тоже будет перпендикулярна магнитному полю. В результате частица просто будет двигаться по кольцу.
Теперь предположим, что частица движется под произвольным углом к магнитному полю. Такое движение можно рассмотреть как сумму движений вдоль поля и перпендикулярно ему. Мы получим частицу, которая летает по кольцу, а само это кольцо движется вдоль силовых линий магнитного поля. Получаем спираль, похожую на пружину.
Но к этому добавляется ещё одно явление: вращаясь, частица испытывает ускорение и, соственно, излучает радиоволны (так, например, работает магнетрон в микроволновке). На излучение тратится энергия, скорость частицы уменьшается, и радиус окружности вращения тоже. Получается спираль, в которой частица идёт от края к центру.
Таким образом движение частицы в магнитном поле имеет достаточно сложную форму: это вытянутая (как обычная пружина) спираль, у которой каждый следующий виток меньше предыдущего. До нулевого развера диаметр витка дойдёт только через бесконечное время.

ZR

Zamon Rustamov

98 585

11.02.2016