磁界中の電子

H30-12, H28-11

• フレミング左手の法則は，磁界と電流によって生じる力(電磁力)に関する法則
• フレミング右手の法則は，磁界と導体の運動によって生じる起電力(電圧)に関する法則

注意:電荷に働く力を考える時に，電荷が正であるか負であるかに注意する

磁界内を運動する電子が受ける力 \[ F = e v B \] $F$ : 向心力 [N]
$e$ : 電荷 [C]
$v$ : 電子の移動速度 [m/s]
$B$ : 磁束密度 [T]

この力は，磁界中を円運する電子の遠心力とつりあう \[ F = m r \omega^2 = m r \frac{v^2}{r} \] $F$ : 遠心力 [N]
$m$ : 質量 [kg]
$r$ : 半径 [$m$]
$\omega$ : 各速度 [$ rad/s $]
$v$ : 速度 [$m/s$]

※角速度と速度の間には \( \omega = \frac{v}{r} \) が成り立つ

この，向心力と遠心力が釣り合うことを用いて速度を求め，$ 2 \pi $ 移動する時間を計算すれば，円を一周回るのに要する時間が分かる