1. Голландский учёный Г. А. Лоренц объяснил существование силы Ампера тем, что
магнитное поле действует на движущиеся заряды в проводнике с током. Поскольку эти
заряды вырваться из проводника не могут, то общая сила, действующая на них,
оказывается приложенной к проводнику.
Поэтому сила Ампера FA является суммой сил, действующих на свободные заряды в
проводнике с током. Это предположение даёт возможность найти силу FL , действующую
на один движущийся заряд в магнитном поле. Эту силу FL принято называть силой
Лоренца. Так как электрический ток — это направленное движение заряженных частиц, то
магнитное поле действует на движущиеся заряженные частицы внутри проводника. На
рисунке 1 силы, действующие в магнитном поле на ток и заряд: а) сила Ампера; б) сила
Лоренца.
Рис.1.
Чтобы найти силу, действующую со стороны магнитного поля на одну движущуюся
заряженную частицу надо силу Ампера разделить на число частиц в объёме проводника.
На все направленно движущиеся частицы проводника, в котором сила тока I, а длина l , в
однородном магнитном поле действует сила Ампера (рис. 1, а):
FA = IBl sin α,
где В — модуль вектора индукции магнитного поля,  — угол между направлением тока
и вектором магнитной индукции.
В объёме проводника, площадью поперечного сечения S, находится число частиц
N = n Sl ,
где n — концентрация заряженных частиц (число зарядов в единице объёма).
Сила Лоренца — это сила, действующая на движущуюся заряженную частицу со
стороны магнитного поля.
Чтобы найти силу Лоренца надо силу Ампера FA разделить на число частиц N в объёме
проводника:
F
FL  A
N
При получении выражения для силы Лоренца учтём, что сила тока в проводнике связана с
зарядом q одной частицы формулой:
I = qnvS.
Пусть концентрация носителей свободного заряда в проводнике есть n, а q — заряд
частицы. Тогда произведение qnvS, где v — модуль скорости упорядоченного движения
зарядов по проводнику, а S – площадь поперечного сечения проводника, равно току,
текущему по проводнику: I = qnvS.
Выражение для силы Ампера можно записать в виде:
FA = qnvSBl sin α.
1

2. Так как полное число N носителей свободного заряда в проводнике длиной l и сечением S
равно n S l , то сила, действующая на одну заряженную частицу, равна:
FL  qvBsin  ,
где FL — сила Лоренца, действующая на движущуюся заряженную частицу со стороны
магнитного поля, измеряется в ньютонах, сокращённо Н;
q — заряд частицы, измеряется в кулонах, сокращённо Кл;
v — модуль скорости упорядоченного движения зарядов по проводнику, измеряется в
метрах в секунду, сокращённо м/с;
B — магнитная индукция, измеряется в теслах, сокращённо Тл;
 
 — угол между скоростью v и вектором магнитной индукции B .
2