Как связаны северное сияние, звук в наушниках и левая рука?Сила Лоренца и почему она царица жизни на Земле
Сделано специально для @drstone_daily
Представим летящую заряженную электрическую частицу, которая вдруг сталкивается с магнитным полем. Оно не дает ей продолжать лететь прямо, а насильно отворачивает ее в сторону. Частица меняет направление, продолжая лететь с той же скоростью и не теряя своего заряда. Ее повернул никто иной как сила Лоренца и сегодня я расскажу, почему открытия Максвелла и Лоренца объяснили природу стольких вещей в мире.
А почему она вообще отклоняет? Разберем буковки в самой формуле, которую показывают в школе. F — сама сила, q —заряд частицы, u — скорость ее(частицы) движения, В — магнитная индукция (она как раз и влияет на то, как сильно частицу повернет). Поставьте перед собой свою левую руку. Направление большого пальца — это F, направления остальных пальчиков —направление скорости частицы, а в ладошку входит сама магнитная индукция В. Именно взаимное расположение этих трех направлений и дает то самое отталкивание.
Самое большое и значимое для нас применение силы Лоренца находится в природе, а точнее в космосе. Магнитное поле, что защищает от опасного Солнца всю жизнь на планете — тоже сила Лоренца, и она же вызывает северные сияния! Некоторые частицы не улетают от нас полностью, а начинают крутиться в вихре магнитного поле, а на небе в это время и возникает то самое зеленое свечение.
А чем еще она полезна? Сила Лоренца лежит в основе всей окружающей нас техники, потому что электродвигатели — ее заслуга. Магнитное поле создает поперечную силу — проводник начинает двигаться и все вращается, вот и вся магия электроприборов.
Банковские карты которыми вы платите, gps в телефонах чтоб не терялись, электросамокаты на которых так приятно сбивать людей и даже наушники в которых вы сейчас, возможно, что-то слушаете —сила Лоренца, не говоря уже о научной сфере, где с ее помощью, так то, можно распознать неизвестную частицу и посмотреть на красивые завитушки (пузырьковая камера).
В Стоуне мы можем видеть проявление ее тут и там. Помните создание радара? Экран с бегающей точкой, которая буквально рисовала линию. В 20 веке это считалось настоящим техническим фокусом благодаря Брауну, а после и Розингу. Второй в 1907 году соорудил электронно-лучевую трубку или же ЭЛТ, эта штука и сделала людям первые телевизоры, которые были далеко не «примитивными». Инженерным чудом это считалось из-за направленного движения частиц. Видимая точка и есть итог работы силы Лоренца, она действовала на заряженные частицы и направляла их в экран, создавая изображение непрерывным движением десятки раз в секунду.
К вопросу того, что еще из Стоуна можно включить в этот список: уже упомянутый gps, все приборы с экраном, телевизор и стиральная машина, появившиеся под конец. И даже оружие, маленький Ксено сам озвучивал, что его ужасающий рельсотрон работает именно благодаря заслуге силы Лоренца.
Вот так открытия Лоренца и Максвелла, совершенные еще во времена, когда существование электрона было под вопросом, привели нас к пониманию того, что защищает нас в космосе и как подогреть себе еду не используя костер.
