ელექტრონულად დამუხტული ნაწილაკი არის ნაწილაკი, რომელსაც აქვს დადებითი ან უარყოფითი მუხტი. ეს შეიძლება იყოს როგორც ატომები, ასევე მოლეკულები და ელემენტარული ნაწილაკები. როდესაც ელექტრულად დამუხტული ნაწილაკი ელექტრულ ველშია, მასზე მოქმედებს კულონის ძალა. ამ ძალის მნიშვნელობა, თუ ცნობილია ველის სიძლიერის მნიშვნელობა კონკრეტულ წერტილში, გამოითვლება შემდეგი ფორმულით: F=qE.
ასე რომ,
ჩვენ დავადგინეთ, რომ ელექტრულად დამუხტული ნაწილაკი, რომელიც ელექტრულ ველშია, მოძრაობს კულონის ძალის გავლენით.
ახლა განიხილეთ ჰოლის ეფექტი. ექსპერიმენტულად დადგინდა, რომ მაგნიტური ველი გავლენას ახდენს დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობაზე. მაგნიტური ინდუქცია უდრის მაქსიმალურ ძალას, რომელიც გავლენას ახდენს მაგნიტური ველიდან ასეთი ნაწილაკების გადაადგილების სიჩქარეზე. დამუხტული ნაწილაკი მოძრაობს ერთეული სიჩქარით. თუ ელექტრული დამუხტული ნაწილაკი მიფრინავს მაგნიტურ ველში მოცემული სიჩქარით, მაშინ ძალა, რომელიც მოქმედებს ველის მხარეს იქნებაპერპენდიკულარულია ნაწილაკების სიჩქარეზე და, შესაბამისად, მაგნიტური ინდუქციის ვექტორზე: F=q[v, B]. ვინაიდან ნაწილაკზე მოქმედი ძალა პერპენდიკულარულია მოძრაობის სიჩქარეზე, ამ ძალის მიერ მოცემული აჩქარებაც მოძრაობის პერპენდიკულარულია, ნორმალური აჩქარებაა. შესაბამისად, მოძრაობის სწორხაზოვანი ტრაექტორია იქნება მოხრილი, როდესაც დამუხტული ნაწილაკი შედის მაგნიტურ ველში. თუ ნაწილაკი დაფრინავს მაგნიტური ინდუქციის ხაზების პარალელურად, მაშინ მაგნიტური ველი არ მოქმედებს დამუხტულ ნაწილაკზე. თუ ის დაფრინავს მაგნიტური ინდუქციის ხაზების პერპენდიკულარულად, მაშინ ძალა, რომელიც მოქმედებს ნაწილაკზე იქნება მაქსიმალური.
ახლა დავწეროთ ნიუტონის II კანონი: qvB=mv2/R, ან R=mv/qB, სადაც m არის დამუხტული ნაწილაკის მასა, ხოლო R არის ტრაექტორიის რადიუსი. ამ განტოლებიდან გამომდინარეობს, რომ ნაწილაკი ერთგვაროვან ველში მოძრაობს რადიუსის წრის გასწვრივ. ამრიგად, წრეში დამუხტული ნაწილაკების რევოლუციის პერიოდი არ არის დამოკიდებული მოძრაობის სიჩქარეზე. უნდა აღინიშნოს, რომ მაგნიტურ ველში ელექტრულად დამუხტულ ნაწილაკს აქვს მუდმივი კინეტიკური ენერგია. იმის გამო, რომ ძალა პერპენდიკულარულია ნაწილაკების მოძრაობაზე ტრაექტორიის ნებისმიერ წერტილში, მაგნიტური ველის ძალა, რომელიც მოქმედებს ნაწილაკზე, არ ასრულებს დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობასთან დაკავშირებულ სამუშაოს.
მაგნიტურ ველში დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობაზე მოქმედი ძალის მიმართულება შეიძლება განისაზღვროს „მარცხენა ხელის წესის“გამოყენებით. ამისათვის თქვენ უნდა მოათავსოთ მარცხენა ხელი ისეისე, რომ ოთხი თითი მიუთითებს დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობის სიჩქარის მიმართულებაზე, ხოლო მაგნიტური ინდუქციის ხაზები მიმართულია ხელისგულის ცენტრში, ამ შემთხვევაში ცერა ცერა 90 გრადუსიანი კუთხით მოხრილი აჩვენებს მიმართულებას. ძალა, რომელიც მოქმედებს დადებითად დამუხტულ ნაწილაკზე. იმ შემთხვევაში, თუ ნაწილაკს აქვს უარყოფითი მუხტი, მაშინ ძალის მიმართულება საპირისპირო იქნება.
თუ ელექტრული დამუხტული ნაწილაკი მოხვდება მაგნიტური და ელექტრული ველის ერთობლივი მოქმედების რეგიონში, მასზე იმოქმედებს ძალა, რომელსაც ლორენცის ძალა ეწოდება: F=qE + q[v, B]. პირველი ტერმინი ეხება ელექტრულ კომპონენტს, ხოლო მეორე - მაგნიტურს.
