在電動(dòng)力學(xué)里，洛倫茲力 (Lorentz force) 是運(yùn)動(dòng)于電磁場(chǎng)的帶電粒子所感受到的作用力。洛倫茲力是因荷蘭物理學(xué)者亨德里克·洛倫茲而命名。根據(jù)洛倫茲力定律，洛倫茲力可以用方程，稱(chēng)為洛倫茲力方程。

基本信息
中文名稱(chēng):洛倫茲力
外文名稱(chēng):Lorentz force
應(yīng)用學(xué)科:物理定律
適用領(lǐng)域范圍:電磁學(xué)
提出者:亨德里克·洛倫茲
表達(dá)式:F=Bqv

定義
運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受到的力稱(chēng)為洛倫茲力，即磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力。洛倫茲力的公式為F=Bqv

=QvBsinθ。

推導(dǎo)
安培力是洛倫茲力的宏觀(guān)表現(xiàn)，故從安培力大小公式，可以反推得洛倫茲力公式。

安培力F=BIL

電流I=Q/t=nqsv

代入上式F=BL(Q/t)=QvB(從宏觀(guān)到微觀(guān))

從微觀(guān)到宏觀(guān)

F=BIL=BnqsvL=NBqv,

即F（安培力）=Nf (f是洛倫茲力)

來(lái)歷
荷蘭物理學(xué)家洛倫茲（1853－1928）首先提出了運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力的觀(guān)點(diǎn)，為紀(jì)念他，人們稱(chēng)這種力為洛倫茲力。

洛倫茲是經(jīng)典電子論的創(chuàng)立者．他認(rèn)為電具有“原子性”，電的本身是由微小的實(shí)體組成的．后來(lái)這些微小實(shí)體被稱(chēng)為電子．洛倫茲以電子概念為基礎(chǔ)來(lái)解釋物質(zhì)的電性質(zhì)．從電子論推導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中要受到力的作用，即洛倫茲力．他把物體的發(fā)光解釋為原子內(nèi)部電子的振動(dòng)產(chǎn)生的．這樣當(dāng)光源放在磁場(chǎng)中時(shí)，光源的原子內(nèi)電子的振動(dòng)將發(fā)生改變，使電子的振動(dòng)頻率增大或減小，導(dǎo)致光譜線(xiàn)的增寬或分裂．1896年10月，洛倫茲的學(xué)生塞曼發(fā)現(xiàn)，在強(qiáng)磁場(chǎng)中鈉光譜的D線(xiàn)有明顯的增寬，即產(chǎn)生塞曼效應(yīng)，證實(shí)了洛倫茲的預(yù)言．塞曼和洛倫茲共同獲得1902年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．

1904年，洛倫茲證明，當(dāng)把麥克斯韋的電磁場(chǎng)方程組用伽利略變換從一個(gè)參考系變換到另一個(gè)參考系時(shí)，真空中的光速將不是一個(gè)不變的量，從而導(dǎo)致對(duì)不同慣性參考系的觀(guān)察者來(lái)說(shuō)，麥克斯韋方程及各種電磁效應(yīng)可能是不同的．為了解決這個(gè)問(wèn)題，洛倫茲提出了另一種變換公式，即洛倫茲變換。后來(lái)，愛(ài)因斯坦把洛倫茲變換用于力學(xué)關(guān)系式，創(chuàng)立了狹義相對(duì)論．

詳解
在電動(dòng)力學(xué)里，洛倫茲力（Lorentz force）是運(yùn)動(dòng)于電磁場(chǎng)的帶電粒子所受的力。根據(jù)洛倫茲力定律，洛倫茲力可以用方程，稱(chēng)為洛倫茲力方程，表達(dá)為

F=q(E+v×B）　其中， F是洛倫茲力， q是帶電粒子的電荷量，E是電場(chǎng)強(qiáng)度， v是帶電粒子的速度， B是磁感應(yīng)強(qiáng)度。

洛倫茲力定律是一個(gè)基本公理，不是從別的理論推導(dǎo)出來(lái)的定律，而是由多次重復(fù)完成的實(shí)驗(yàn)所得到的同樣的結(jié)果。

感受到電場(chǎng)的作用，正電荷會(huì)朝著電場(chǎng)的方向加速；但是感受到磁場(chǎng)的作用，按照左手定則，正電荷會(huì)朝著垂直于速度V和磁場(chǎng)B的方向彎曲（詳細(xì)地說(shuō)，應(yīng)用左手定則，當(dāng)四指指電流方向，磁感線(xiàn)穿過(guò)手心時(shí)，大拇指方向?yàn)槁鍌惼澚Ψ较颍��?/P>

洛倫茲力方程的qE項(xiàng)是電場(chǎng)力項(xiàng)，qv×B項(xiàng)是磁場(chǎng)力項(xiàng)。處于磁場(chǎng)內(nèi)的載電導(dǎo)線(xiàn)感受到的磁場(chǎng)力就是這洛倫茲力的磁場(chǎng)力分量。

洛倫茲力方程的積分形式為F=∫V(pE+J×B)dr。

其中，V是積分的體積，p是電荷密度，J是電流密度，dr是微小體元素。

經(jīng)常使用的公式還有洛倫茲力密度f(wàn)的表達(dá)式：f=pE+ρv×B=pE+J×B。

若帶電粒子射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，它的速度與磁場(chǎng)間夾角為0<θ<2/π這個(gè)粒子將作等距螺旋線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（沿B方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和垂直于B的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的和運(yùn)動(dòng)。）螺旋半徑，周期和螺距為圖簡(jiǎn)述

1895年荷蘭物理學(xué)家H.A.洛倫茲建立經(jīng)典電子論時(shí)，作為基本假設(shè)提出來(lái)的，現(xiàn)已為大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)。洛倫茲力的公式是f=qvB(適用條件：磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，v與B方向垂直）。式中q、v分別是點(diǎn)電荷的電量和速度；B是點(diǎn)電荷所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。v與B方向不垂直時(shí)，洛倫茲力的大小是f=|q|vBsinθ，其中θ是v和B的夾角。洛倫茲力的方向循左手定則（左手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)；把左手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線(xiàn)垂直穿入手心（手心對(duì)準(zhǔn) N極，手背對(duì)準(zhǔn)S極，四指指向電流方向（即正電荷運(yùn)動(dòng)的方向），則拇指的方向就是導(dǎo)體或正電荷受力方向）垂直于v和B構(gòu)成的平面（若q為負(fù)電荷，則反向）。由于洛倫茲力始終垂直于電荷的運(yùn)動(dòng)方向，所以它對(duì)電荷不作功，不改變運(yùn)動(dòng)電荷的速率和動(dòng)能，只能改變電荷的運(yùn)動(dòng)方向使之偏轉(zhuǎn)。

洛倫茲力既適用于宏觀(guān)電荷，也適用于微觀(guān)荷電粒子。電流元在磁場(chǎng)中所受安培力就是其中運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀(guān)表現(xiàn)。導(dǎo)體回路在恒定磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，使其中磁通量變化而產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)也是洛倫茲力的結(jié)果，洛倫茲力是產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力。

如果電場(chǎng)E和磁場(chǎng)B并存，則運(yùn)動(dòng)點(diǎn)電荷受力為電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力之和，為F=Q（E+v×B）【注】公式中E、B為矢量，右式一般也稱(chēng)為洛倫茲力公式。

洛倫茲力公式和麥克斯韋方程組以及介質(zhì)方程一起構(gòu)成了經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)。在許多科學(xué)儀器和工業(yè)設(shè)備，例如β譜儀，質(zhì)譜儀，粒子加速器，電子顯微鏡，磁鏡裝置，霍爾器件中，洛倫茲力都有廣泛應(yīng)用。

值得指出的是，既然安培力是洛倫茲力的宏觀(guān)表現(xiàn)，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不作功，何以安培力能對(duì)載流導(dǎo)線(xiàn)作功呢？實(shí)際上洛倫茲力起了傳遞能量的作用，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，洛倫茲力的一部分指向電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，阻礙電荷運(yùn)動(dòng)作負(fù)功，形成動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)；另一部分構(gòu)成安培力，對(duì)載流導(dǎo)線(xiàn)作正功，結(jié)果仍是由平衡動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，維持電流的電源提供了能量。

性質(zhì)
在國(guó)際單位制中，洛侖茲力的單位是牛頓，符號(hào)N。

洛倫茲力方向總與運(yùn)動(dòng)方向垂直。

洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功（任何情況下）。

洛倫茲力不改變運(yùn)動(dòng)電荷的速率和動(dòng)能，只能改變電荷的運(yùn)動(dòng)方向使之偏轉(zhuǎn)。

判斷方向
將左手掌攤平，讓磁力線(xiàn)穿過(guò)手掌心，四指表示正電荷運(yùn)動(dòng)方向，則和四指垂直的大拇指所指方向即為洛倫茲力的方向。但須注意，運(yùn)動(dòng)電荷是正的，大拇指的指向即為洛倫茲力的方向。反之，如果運(yùn)動(dòng)電荷是負(fù)的，仍用四指表示電荷運(yùn)動(dòng)方向，那么大拇指的指向的反方向?yàn)槁鍌惼澚Ψ较颉?/P>

另一種對(duì)負(fù)電荷應(yīng)用左手定則的方法是認(rèn)為負(fù)電荷相當(dāng)于反向運(yùn)動(dòng)的正電荷，用四指表示負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，那么大拇指的指向就是洛倫茲力方向。