En física, la fuerza magnética (Fmetro), también llamada Fuerza de Lorentz, representa la fuerza de atracción y / o repulsión ejercida por imanes u objetos magnéticos.
Fórmula
Para calcular la intensidad de la fuerza magnética, se utiliza la siguiente fórmula:
F = | q |. v. B. si no
Dónde,
F: fuerza magnética
| q |: módulo de carga eléctrica
v: velocidad de carga eléctrica
B: campo magnético
si no: ángulo entre el vector de velocidad y el vector de campo magnético
Campo magnético
Nota: En el sistema internacional (SI), la unidad de medida de la fuerza magnética es Newton (N). El módulo de la carga eléctrica es Coulomb (C). La velocidad de la carga eléctrica se expresa en metros por segundo (m / s). La fuerza del campo magnético se da en tesla (T).
Campo y fuerza magnética
O campo magnético representa un espacio donde hay una concentración de magnetismo creado alrededor de cargas magnéticas.
El llamado campo electromagnético es el lugar donde hay una concentración de cargas eléctricas y magnéticas.
La conexión de un campo eléctrico con un campo magnético produce un campo electromagnético.
En este caso, el movimiento de cargas electromagnéticas se produce en forma de ondas, las llamadas "ondas electromagnéticas”.
Fuerza magnética sobre cargas eléctricas
A cargos electricos en movimiento actúan dentro de un campo magnético. Por lo tanto, cuando una carga eléctrica se mueve dentro de un campo magnético, tendrá una fuerza magnética actuando sobre ella.
La fuerza magnética es proporcional al valor de la carga (q), la magnitud del campo magnético (B) y la magnitud de la velocidad (v) con la que se mueve la carga.
Representación de fuerzas magnéticas sobre cargas eléctricas.
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Reglas
La fuerza magnética es una Grandeza vectorial, por tanto, tiene una dirección, un sentido y un módulo. Recuerde que la fuerza magnética es perpendicular al campo magnético (B) y la velocidad (v) de la carga magnética (q).
regla de la mano derecha
Para comprender el significado de la fuerza magnética, se utiliza la regla de la mano derecha, también llamada "regla de la bofetada".
Con la mano derecha abierta, el pulgar representa la dirección de la velocidad (v) y los otros dedos representan la dirección del campo magnético (B). La palma de la mano corresponde a la dirección de la fuerza magnética (F).
Para comprender mejor esta regla, consulte la figura siguiente:
regla de la mano izquierda
La regla de la mano izquierda, llamada "regla de la mano izquierda de Fleming", también se usa para encontrar el sentido de la fuerza magnética.
El pulgar representa el sentido de la fuerza magnética (F). El dedo índice representa el campo magnético (B), es decir, la dirección de la corriente eléctrica. El dedo medio indica la dirección de la velocidad (v).
Para una mejor comprensión, consulte la figura siguiente:
Ejercicios de examen de ingreso con comentarios
1. (MED - ITAJUBÁ)
I. Una carga eléctrica sometida a un campo magnético siempre recibe la acción de una fuerza magnética.
II. Una carga eléctrica sometida a un campo eléctrico siempre recibe la acción de una fuerza eléctrica.
III. La fuerza magnética que actúa sobre una carga eléctrica que se mueve dentro de un campo magnético es siempre perpendicular a la velocidad de la carga.
Señale la opción correcta a continuación:
a) Solo yo tengo razón.
b) Solo II es correcto.
c) Solo III es correcto.
d) II y III son correctas.
e) Todos son correctos.
Alternativa
2. (PUC) Un electrón en un tubo de rayos catódicos se mueve paralelo al eje del tubo a una velocidad de 107 m / s. Aplicando un campo de inducción magnética 2T, paralelo al eje del tubo, la fuerza magnética que actúa sobre el electrón es:
a) 3.2. 10-12N
b) nulo
c) 1.6. 10-12 N
d) 1.6. 10-26 N
e) 3.2. 10-26 N
Alternativa b
3. (UFU-MG) Una carga q que se mueve con velocidad v sumergida en un campo magnético B está sujeta a una fuerza magnética Frevista. Si v no es paralelo a B, marque la alternativa que tenga las características correctas de la fuerza magnética Frevista.
a) El trabajo realizado por Frevista acerca de q es nulo porque Frevista es perpendicular al plano formado por v y B.
b) El trabajo realizado por Frevista sobre q es proporcional av y B, ya que Frevista es perpendicular a v.
c) El valor de Frevista no depende de v, solo de B; por lo tanto Frevista no hace ningún trabajo en q.
d) El valor de Frevista es proporcional av y B, siendo paralelo av; por lo tanto, el trabajo realizado por Frevista sobre q es proporcional a v.
Alternativa a
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