กฎมือขวา

การเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุในสนามแม่เหล็ก

      เมื่ออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านบริเวณที่มีสนามแม่เหล็ก จะมีแรงทางแม่เหล็กกระทำต่ออนุภาคนั้นแรงกระทำนีเ้รียกว่า แรงลอเรนซ์ (Lorentz force) สามารถหาขนาดของแรงได้จาก 

รูป อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าในสนามแม่เหล็ก 

ทศิทางของแรงที่กระทำ เป็นไปตามกฎมือขวาของสกรู (right hand screw rule) สำหรับประจุไฟฟ้าบวก 

รูป กฎมือขวา  

 - นิ้วหัวแม่มือ แทนทิศของ F

 - ปลายนิ้วทั้งสี่ แทนทิศของ V

 - กำปลายนิ้วทั้งสี่ตามทิศของ B หรือ ใช้อีกวิธีหนึ่ง ใช้มือขวา

รูป ทิศของ F, Vและ B ตามกฎมือขวา

 - นิ้วหัวแม่มือ แทนทิศของ F 

 - นิ้วชี้แทนทิศของ V 

 - นิ้วกลาง แทนทิศของ B  

** ในกรณีที่เป็นประจุไฟฟ้าลบเราก็จะต้องกลับทิศทางไปอีก 180 องศา หรือในทางตรงข้ามกับผลที่ได้จาก cross product นั่นเอง

เราอาจแยกพิจารณาการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าในสนามแม่เหล็กดังต่อไปนี้ 

     

1. ถ้าประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ ตั้ง ฉากกับสนามแม่เหล็ก

รูป การเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าในสนามแม่เหล็ก  

           แนวทางเดินของประจุไฟฟ้าจะเป็นวงกลม โดยมีแรงแม่เหล็กเป็นแรงสู่ศูนย์กลาง โดยทิศทางของแรงแม่เหล็กเปลี่ยนตลอดเวลา ทำให้ทิศทางของความเร็วเปลี่ยนไปด้วย จะเห็นได้ว่าแรงที่เกิดจาก สนามแม่เหล็กมีค่าสม่ำเสมอ และมีทิศตั้งฉากกับความเร็ว โดยแรงแม่เหล็กทำหน้าที่เป็นแรงสู่ศูนย์กลาง จะได้ว่า

                        
จึงสรุปได้ว่า เมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ตั้งฉากกลับทิศทางของสนามแม่เหล็ก ประจุไฟฟ้าจะตีวงเป็นวงกลมด้วยขนาดรัศมี

ความเร็วเชิงมุม     
                                   
2. ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่โดยทำมุม กับสนามแม่เหล็ก

ก. ถ้ามุมเป็น 0 องศา หรือ 180 องศา แรงกระทำจะเป็นศูนย์ ประจุจะเคลื่อนที่ทางเดิม

ข. ถ้ามุมไม่เท่ากับ 0 องศาหรือ 180 องศา และไม่ใช่ 90 องศาทางเดินจะเป็นรูปเกลียว รัศมีของเกลียว สามารถหาได้จาก

3. ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านบริเวณที่มีสนามแม่เหล็ก 

            ในกรณีที่สนามแม่เหล็กมีบริเวณไม่กว้างมากนักประจุไฟฟ้าที่เข้ามาในสนามแม่เหล็กก็ย่อมถูก แรงกระทำเป็นส่วนโค้งของวงกลม โดยแรงกระทำมีทิศทางเปลี่ยนตลอดเวลา ความเร็วเปลี่ยนแปลงโดย อัตราเร็วคงเดิม เมื่อพ้นบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กแล้วประจุจะเดินทางเป็นเส้นตรงด้วยอัตรา เร็วเท่ากับครั้งแรก

4. ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าโดยเวกเตอร์ทั้งสามมีทิศ ตั้งฉากกัน 

            ซึ่งประจุไฟฟ้าจะถูกทั้ง แรงไฟฟ้าและแรงแม่เหล็กกระทำ ทำให้ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ได้โดยไม่ เบี่ยงเบนเลยแสดงว่า  แรงแม่เหล็ก = แรงไฟฟ้า