Вопрос об эксперименте Томсона

Правило правой руки Флеминга применяется, когда проводник движется в магнитном поле и индуцируется ток. Однако в этом случае у нас есть заряженная частица, движущаяся через неизменное магнитное поле, поэтому здесь лучше всего применим закон магнитной силы Лоренца. Простая форма, в которой есть только составляющая магнитного поля (и нет приложенного извне электростатического поля), такова:

$${\bf F} = q({\bf v} \times {\bf B})$$ в котором ${\bf F}$- вектор силы, $q$- заряд движущейся частицы, ${\bf v}$- скорость частицы и ${\bf B}$— вектор магнитного поля. Если мы применим к этому правило правой руки (направление любого векторного произведения векторов можно визуализировать с помощью правила правой руки), мы увидим, что ${\bf v}$находится справа при просмотре диаграммы и ${\bf B}$выходит из страницы (в направлении от N к S магнита) и, таким образом, результирующий ${\bf F}$указывает вниз.

Однако, поскольку заряд$q$отрицательно, знак результирующего вектора${\bf F}$обратная, поэтому сила направлена ​​вверх. Диаграмма неверна и должна показывать противоположные полюса N и S магнита (или, что то же самое, обратную полярность электрода).

Обратите также внимание на то, что правило левой руки Флеминга (ток и магнитное поле даны, а сила является результатом) здесь также будет работать для определения направления, потому что, как вы правильно заметили, правило левой руки Флеминга дано в терминах «обычного ток" (от + к -), а не поток электронов, а поток электронов явно идет слева направо на диаграмме. Чтобы сила была направлена ​​вниз, полюса опять же должны поменяться местами.

Вот аналогичная диаграмма на рисунке 2.4 от издательства Prentice-Hall, на которой правильно показана противоположная полярность электродов.