로런츠 힘

로런츠 힘(영어: Lorentz force)은 전하를 띤 물체가 전자기장 안에서 받는 힘이다. 물체는 전기장 안에서 $q\mathbf {E}$의 힘을 받고, 자기장 안에서 $q\mathbf {v} \times \mathbf {B}$의 힘을 받는다. 로런츠 힘은 이 두 힘의 합이다. 즉,

$\mathbf {F} =q(\mathbf {E} +\mathbf {v} \times \mathbf {B} )$.

여기서 $\mathbf {E}$는 전기장, $\mathbf {B}$는 자기장이고, $q$는 입자의 전하량이며, $\mathbf {v}$는 입자의 속도이다. 또한 $\times$는 벡터곱을 뜻한다.

따라서 양전하를 띤 입자는 전기장 $\mathbf {E}$안에서 가속되며, 자기장 $\mathbf {B}$을 통과할 때에는 벡터곱 때문에, 오른손 법칙에 따라 나선형을 그리며 움직이게 된다.

헨드릭 안톤 로런츠가 이 식을 유도하여 로런츠 힘이라고 부른다.

다른 표현

로런츠 힘은 전하 밀도 $\rho \$와 전류 밀도 $\mathbf {J}$로 표현할 수도 있다.

$\mathbf {F} =\int _{V}(\rho \mathbf {E} +\mathbf {J} \times \mathbf {B} )\cdot dV$

같이 보기

• 홀 효과
• 전자기학
• 맥스웰 방정식
• 중력 자성
• 자기 저항 효과