Carga de campo uniforme. Análisis del comportamiento de la carga en campo uniforme.

Cuando estudiemos el movimiento de una carga eléctrica sumergida en un campo magnético uniforme, notaremos que la trayectoria descrito por él dependerá del ángulo formado entre la velocidad de la partícula y el campo magnético donde se sumerge. Para aprovechar al máximo el estudio del comportamiento de las partículas en el campo uniforme, dividamos nuestro análisis en tres casos distintos.

primer caso: θ = 0º o θ = 180º

El caso θ = 0º ocurre cuando la velocidad tiene la misma dirección que . El caso θ = 180º, por otro lado, ocurre cuando la velocidad tiene la dirección opuesta a la de . Sabemos que la magnitud de la fuerza magnética viene dada por:

F = | q | .v .B .senθ

Como sin 0º = sin 180º = 0, tenemos que:

- en ambos casos la fuerza magnética es nula. De esta forma, si no hay otras fuerzas actuando sobre la partícula, la aceleración será nula y entonces tendremos un movimiento recto y uniforme.

segundo caso: θ = 90º

Cuándo θ = 90º, los vectores son perpendiculares entre sí. En este caso, el módulo de la fuerza magnética viene dado por:

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F = | q | .v .B .senθ,
como sen 90 ° = 1, tenemos:
F = | q | .v .B

En este caso, sabemos que la fuerza siempre es perpendicular al vector velocidad. No cambia el módulo de velocidad, solo la dirección de la velocidad. De esta forma, se produce un movimiento circular uniforme. Cómo la partícula describe un movimiento circular uniforme, tenemos la posibilidad de determinar el valor del radio de la trayectoria recorrida por la partícula a través de la siguiente ecuación:

A partir del radio de la trayectoria descrita por la partícula, podemos calcular el período T del movimiento en el intervalo de tiempo de 1 revolución. La ecuación que nos permite realizar el cálculo es la siguiente:

tercer caso: θ ≠0°, θ ≠90°, θ ≠180°,

O sea, qué se lanza oblicuamente en la dirección del campo. En este caso, descompone la velocidad en dos componentes:

- componente vX, en la dirección : provoca una MRU

- componente vy, perpendicular a : provoca una MCU

Por tanto, la simultaneidad de estos dos movimientos produce una movimiento helicoidal uniforme.


Por Domitiano Marques
Licenciada en Física
Equipo Escolar de Brasil

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SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Carga de campo uniforme"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/carga-no-campo-uniforme.htm. Consultado el 27 de junio de 2021.

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