แรงลอเรนซ์

นี่คือแม่เหล็ก มันมีขั้วใต้และขั้วเหนือ และสนามแม่เหล็กจะหมุนจาก ขั้วเหนือไปยังขั้วใต้ ตอนนี้อนุภาคทั้งสามกำลังเคลื่อนที่ ผ่านเข้าไปในสนามแม่เหล็กนี้ โปรตอนหนึ่งตัวมีประจุเป็นบวก อิเล็กตรอนหนึ่งตัวที่มีประจุเป็นลบ และนิวตรอนหนึ่งตัว ไม่มีประจุ อนุภาคทุกตัวต่างมีการเคลื่อนที่ ถึงสามแบบที่ต่างกันอย่างสิ้นเชิง นิวตรอนเคลื่อนที่ตรงไปข้างหน้า อิเล็กตรอนเบนออกไปทางหนึ่ง และโปรตอนก็เบนออกไปอีกทาง อนุภาคจะเปลี่ยนทิศทางเมื่อมีแรงมากระทำ นิวตรอนเคลื่อนที่ต่อเนื่องเป็นเส้นตรง ดังนั้นจึงไม่มีแรงใดมากระทำต่อมัน แต่โปรตอนกับอิเล็กตรอน ซึ่งเป็นอนุภาคมีประจุกลับเบนทิศไป ดังนั้นมันจึงเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคที่มี ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ ผ่านสนามแม่เหล็ก แรงจึงเกิดขึ้น ลองนำอิเล็กตรอนและโปรตอน เข้ามาอีกรอบ โดยนำมันมาจากมุมที่ต่างกัน แต่สอดคล้องกับเส้นสนามแม่เหล็ก ไม่มีอะไรเกิดขึ้น ตอนนี้พวกมัน ไม่เบนออกไปทางไหนเลย ไม่มีแรงมากระทำต่ออนุภาคเหล่านี้เลย แต่ตอนนี้ พวกมันเปลี่ยนทิศทาง แต่ไปในทิศทางที่ต่างกัน อนุภาคพวกนี้เบนออก เพราะพวกมันถูกแรงมากระทำ ดังนั้น บางครั้งแรงก็เกิดขึ้นได้ เมื่ออนุภาคที่มีประจุ เคลื่อนที่อยู่ในสนามแม่เหล็ก แต่ก็ไม่เสมอไปหรอก แล้วอะไรเป็นตัวกำหนดล่ะว่า แรงจะเกิดหรือไม่เกิด ก็คือเมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ ขนานกับเส้นแรงของสนามแม่เหล็ก แรงก็จะไม่เกิด ทว่าแรงจะเกิดเมื่ออนุภาคที่มีประจุ พุ่งผ่านเส้นสนามแม่เหล็กเข้ามา เราเรียกแรงนี้ว่า แรงลอเรนซ์ มีวิธีง่ายๆ ในการจำทิศทาง ของแรงลอเรนซ์นี้อยู่นะ ให้ใช้มือขวาของเรานี่แหละ ให้นิ้วโป้งชี้ไปในทิศทางเดียวกับ การเคลื่อนที่ของโปรตอน แล้วให้นิ้วอื่นที่เหลือชี้ไปในทิศทาง เดียวกับสนามแม่เหล็ก ทีนี้ดันฝ่ามือออกไป ทิศที่ฝ่ามือของเราเคลื่อนไปก็จะ เป็นทิศเดียวกับแรงลอเรนซ์ กฎมือขวาจะเป็นจริงได้ก็ต่อเมื่อ มือที่ใช้เป็นมือขวา และถ้ามันเป็นอนุภาคที่มีประจุบวก ที่เคลื่อนที่อยู่ภายในสนามแม่เหล็กนั้น ถ้าอนุภาคนั้นเป็นลบ แรงลอเรนซ์ ก็จะพุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม ทีนี้ลองมาใช้กฎมือขวากันเถอะ ตรงนี้ มีโปรตอนผ่านสนามแม่เหล็กเข้ามา หยุดกันตรงนี้แป๊บนึงนะ รู้ไหมว่าแรงลอเรนซ์นั้น พุ่งไปในทิศทางใด? นิ้วโป้งควรชี้ไปในทิศทาง การเคลื่อนที่ของโปรตอน ส่วนนิ้วอื่นก็ควรชี้ไป ในทิศทางของสนามแม่เหล็ก ตอนนี้ฝ่ามือแสดงทิศทาง ของแรงออกมาแล้ว แบบนี้ถูกไหม แบบนี้แหละ ถูกต้อง และนี่คืออิเล็กตรอน มันมีประจุเป็นลบ ดังนั้นแรงลอเรนซ์ ก็จะกระทำไปในทิศทางตรงก้นข้าม ใช่เลย แบบนี้ก็ถูก แรงลอเรนซ์ ส่งผลต่ออนุภาคมีประจุ ที่ข้ามเส้นแรงของสนามแม่เหล็กเข้ามา โดยมีกฎมือขวา คอยบอกทิศทางของแรงลอเรนซ์นี้ได้