Magnetisk kraft: formel, regler og øvelser

I fysik er den magnetiske kraft (F_m), også kaldet Lorentz Force, repræsenterer tiltræknings- og / eller frastødningskraft, der udøves af magneter eller magnetiske genstande.

Formel

For at beregne intensiteten af den magnetiske kraft anvendes følgende formel:

F = | q |. v. B. hvis ikke

Hvor,

F: magnetisk kraft
| q |: elektrisk opladningsmodul
v: elektrisk opladningshastighed
B: magnetfelt
hvis ikke: vinkel mellem hastighedsvektor og magnetfeltvektor

Magnetisk kraft Magnetfelt

Bemærk: I det internationale system (SI) er måleenheden for magnetisk kraft Newton (N). Den elektriske ladnings modul er Coulomb (C). Den elektriske ladnings hastighed er angivet i meter pr. Sekund (m / s). Styrken af magnetfeltet er angivet i tesla (T).

Mark- og magnetkraft

O magnetfelt repræsenterer et rum, hvor der er en koncentration af magnetisme skabt omkring magnetiske ladninger.

Det såkaldte elektromagnetiske felt er det sted, hvor der er en koncentration af elektriske og magnetiske ladninger.

Magnetisk kraft Forbindelsen af et elektrisk felt med et magnetfelt frembringer et elektromagnetisk felt.

instagram story viewer

I dette tilfælde forekommer bevægelsen af elektromagnetiske ladninger i form af bølger, den såkaldte "elektromagnetiske bølger”.

Magnetisk kraft på elektriske opladninger

På elektriske opladninger i bevægelse handler de inden for et magnetfelt. Når en elektrisk ladning bevæger sig inden i et magnetfelt, vil den således have en magnetisk kraft, der virker på den.

Den magnetiske kraft er proportional med værdien af ladningen (q), størrelsen af magnetfeltet (B) og størrelsen af den hastighed (v), hvormed ladningen bevæger sig.

Magnetisk kraft Repræsentation af magnetiske kræfter på elektriske ladninger

Læs mere om

Magnetisme
Elektromagnetisme
Lenzs lov

Regler

Den magnetiske kraft er en Vector storhedderfor har den en retning, en fornemmelse og et modul. Husk, at den magnetiske kraft er vinkelret på magnetfeltet (B) og hastigheden (v) af den magnetiske ladning (q).

højre hånd regel

For at forstå betydningen af magnetisk kraft anvendes den højre håndregel, også kaldet ”slapreglen”.

Med højre hånd åben repræsenterer tommelfingeren hastighedsretningen (v), og de andre fingre repræsenterer magnetfeltets retning (B). Håndfladen svarer til retningen af den magnetiske kraft (F).

For bedre at forstå denne regel, se figuren nedenfor:

venstrehåndsregel

Venstrehåndsreglen, kaldet "Flemings venstrehåndsregel", bruges også til at finde følelsen af magnetisk kraft.

Tommelfingeren repræsenterer følelsen af magnetisk kraft (F). Pegefingeren repræsenterer magnetfeltet (B), det vil sige retningen af den elektriske strøm. Langfingeren angiver hastighedsretningen (v).

For en bedre forståelse, se nedenstående figur:

Entréeksamen Øvelser med feedback

1. (MED - ITAJUBÁ)

JEG. En elektrisk ladning, der udsættes for et magnetfelt, påvirkes altid af en magnetisk kraft.
II. En elektrisk ladning, der udsættes for et elektrisk felt, påvirkes altid af en elektrisk kraft.
III. Den magnetiske kraft, der virker på en elektrisk ladning, der bevæger sig inden for et magnetfelt, er altid vinkelret på ladningens hastighed.

Påpeg den rigtige mulighed nedenfor:

a) Kun jeg er korrekt.
b) Kun II er korrekt.
c) Kun III er korrekt.
d) II og III er korrekte.
e) Alle er korrekte.

Se svar

Alternativ

2. (PUC) En elektron i et katodestrålerør bevæger sig parallelt med røraksen med en hastighed på 107 m / s. Anvendelse af et 2T magnetisk induktionsfelt, parallelt med røraksen, er den magnetiske kraft, der virker på elektronen:

a) 3.2. 10-12N
b) null
c) 1.6. 10-12 N
d) 1.6. 10-26 N
e) 3.2. 10-26 N

Se svar

Alternativ b

3. (UFU-MG) En ladning q, der bevæger sig med hastighed v nedsænket i et magnetfelt B, udsættes for en magnetisk kraft F_mag. Hvis v ikke er parallel med B, skal du markere det alternativ, der har de rigtige egenskaber for den magnetiske kraft F_mag.

a) Arbejdet udført af F_mag om q er nul, fordi F_mag er vinkelret på planet dannet af v og B.
b) Arbejdet udført af F_mag over q er proportional med v og B, da F_mag er vinkelret på v.
c) Værdien af F_mag afhænger ikke af v, kun af B; derfor F_mag udfører ikke noget arbejde på q.
d) Værdien af F_mag er proportional med v og B, er parallel med v; derfor arbejdet udført af F_mag over q er proportional med v.