洛伦兹力计算器
已知电荷量、速度及周围电场和磁场,求运动电荷所受的完整电磁力。
C
Total Lorentz force on the charge
这个计算器是如何工作的?
洛伦兹力为 F = q(E + v x B)。输入电荷量以及电场、速度和磁场的三维矢量。计算器计算叉积 v x B,加上 E,再乘以 q,返回三个力分量 Fx、Fy、Fz 及总力大小 |F|(单位:牛顿)。
公式
How this is calculated
洛伦兹力是点电荷 q 以速度 v 穿过电场 E 和磁场 B 时所受的总电磁力。输入以库仑计的标量电荷量,以及三个场/速度量的三分量矢量(x、y、z),各分量之间用逗号或空格分隔。电场单位为伏特/米(V/m),速度单位为米/秒(m/s),磁场单位为特斯拉(T)。
磁力贡献来自叉积 v x B = (vy*Bz - vz*By, vz*Bx - vx*Bz, vx*By - vy*Bx),其垂直于 v 和 B 两者。将其逐分量加到电场 E 上,再乘以电荷 q,得到力矢量 F = q(E + v x B)。每个分量以牛顿(N)表示,同时给出大小 |F| = sqrt(Fx^2 + Fy^2 + Fz^2)。
负电荷只是反转所有力分量的方向。纯磁力不做功,因为它始终垂直于速度,所以它改变方向但不改变速度;电场部分可以做功。若任意矢量不包含恰好三个有限数字,则不给出结果。
常见问题
因为它由叉积 v x B 构成,叉积按定义垂直于 v 和 B 两者。这意味着磁力可以使电荷的轨迹弯曲,但不能改变其速率或动能。
以库仑(C)为单位使用带符号的电荷量。质子约为 +1.602e-19 C,电子约为 -1.602e-19 C。负电荷会反转合力矢量的方向。
将 E 设为 「0, 0, 0」。力将简化为纯磁力 F = q (v x B),当 v 与 B 平行时该力为零。
也称为
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 洛伦兹力计算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh/calculator/lorentz-force-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "洛伦兹力计算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh/calculator/lorentz-force-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "洛伦兹力计算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh/calculator/lorentz-force-calculator
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