Чувствительность гальванометров такого типа может быть сделана очень высокой, до 10-9 и даже 10-10 А на одно деление шкалы. Очень чувствительные гальванометры удается также осуществить по принципу рис. 234. Проводником аb служит очень тонкая и легкая проволочка, удерживаемая упругими растяжками в магнитном поле. При прохождении тока она слегка смещается под действием силы F. Смещение нити, зависящее от силы тока, отсчитывают при помощи микроскопа с небольшим увеличением (струнный гальванометр).
§ 136. Сила Лоренца. В § 127 мы показали, что магнитное Поле электрического тока следует рассматривать как поле, создаваемое движущимися зарядами. Эта важная мысль, высказанная голландским физиком Хендриком Антоном Лоренцем (1853—1928), была подтверждена опытами А. А. Эйхенвальда, В. К. Рентгена и других. Лоренцу же принадлежит и обратный вывод: силы, с которыми магнитное поле действует на проводник с током, являются силами, действующими на движущиеся заряды (электроны или ионы), которые и составляют ток. Эти силы называют силами Лоренца. Но так как движущиеся заряды сталкиваются с атомами вещества, то силы, действующие со стороны магнитного поля на движущиеся заряды, увлекают и проводник, в котором эти заряды движутся, т. е. по которому проходит ток. Таким образом, силы взаимодействия между током и полем, рассмотренные в предыдущих параграфах, сводятся к силам Лоренца. Существование сил Лоренца отчетливее всего проявляется в опытах по отклонению электронного луча в магнитном поле, которые рассмотрены в § 103. Эти опыты показывают, что сила Лоренца, действующая на электрон е, движущийся в магнитном поле, перпендикулярна к скорости электрона v и к магнитной индукции В (рис. 249). Направление этой силы может быть определено по правилу левой руки (§ 133), только надо учесть, что направление движения электронов противоположно направлению электрического тока, ибо электроны несут отрицательный заряд; поэтому пальцы левой руки, указывающие направление тока, должны располагаться навстречу движению электронов.
Рис. 249. Электрон в магнитном поле
313
Модуль силы Лоренца *) определяется формулой (ср. с (133.1))
F=evBsin?, (136.1)
где е — заряд электрона, ? — угол между направлениями векторов v и В (рис. 249).
?136.1. Какие из катодных лучей сильнее отклоняются одним и тем же магнитным полем: более быстрые или более медленные? далее