In fisica, la forza magnetica (Fm), chiamata anche Forza di Lorentz, rappresenta la forza di attrazione e/o repulsione esercitata da magneti o oggetti magnetici.
Formula
Per calcolare l'intensità della forza magnetica, viene utilizzata la seguente formula:
F = |q|. v. B. altrimenti
Dove,
F: forza magnetica
|q|: modulo di carica elettrica
v: velocità di carica elettrica
B: campo magnetico
altrimenti: angolo tra vettore velocità e vettore campo magnetico
Campo magnetico
Nota: Nel sistema internazionale (SI) l'unità di misura della forza magnetica è Newton (N). Il modulo della carica elettrica è Coulomb (C). La velocità della carica elettrica è data in metri al secondo (m/s). L'intensità del campo magnetico è data in tesla (T).
Campo e forza magnetica
oh campo magnetico rappresenta uno spazio dove c'è una concentrazione di magnetismo creato attorno a cariche magnetiche.
Il cosiddetto campo elettromagnetico è il luogo in cui vi è una concentrazione di cariche elettriche e magnetiche.
La connessione di un campo elettrico con un campo magnetico produce un campo elettromagnetico.
In questo caso, il movimento delle cariche elettromagnetiche avviene sotto forma di onde, le cosiddette "onde elettromagnetiche”.
Forza magnetica sulle cariche elettriche
A cariche elettriche in movimento agiscono all'interno di un campo magnetico. Quindi, quando una carica elettrica si muove all'interno di un campo magnetico, avrà una forza magnetica che agisce su di essa.
La forza magnetica è proporzionale al valore della carica (q), alla grandezza del campo magnetico (B) e alla grandezza della velocità (v) alla quale si muove la carica.
Rappresentazione delle forze magnetiche su cariche elettriche
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Regole
La forza magnetica è a Grandezza vettoriale Vector, quindi, ha una direzione, un senso e un modulo. Ricorda che la forza magnetica è perpendicolare al campo magnetico (B) e alla velocità (v) della carica magnetica (q).
regola della mano destra
Per comprendere il significato della forza magnetica si usa la regola della mano destra, detta anche “regola dello schiaffo”.
Con la mano destra aperta, il pollice rappresenta la direzione della velocità (v) e le altre dita rappresentano la direzione del campo magnetico (B). Il palmo della mano corrisponde alla direzione della forza magnetica (F).
Per comprendere meglio questa regola, vedere la figura seguente:
regola della mano sinistra
La regola della mano sinistra, chiamata "regola della mano sinistra di Fleming", viene utilizzata anche per trovare il senso della forza magnetica.
Il pollice rappresenta il senso della forza magnetica (F). Il dito indice rappresenta il campo magnetico (B), cioè la direzione della corrente elettrica. Il dito medio indica la direzione della velocità (v).
Per una migliore comprensione, vedere la figura seguente:
Esercizi per l'esame di ammissione con feedback
1. (MED - ITAJUBÁ)
IO. Una carica elettrica soggetta a un campo magnetico è sempre soggetta all'azione di una forza magnetica.
II. Una carica elettrica soggetta a un campo elettrico è sempre soggetta all'azione di una forza elettrica.
III. La forza magnetica che agisce su una carica elettrica che si muove all'interno di un campo magnetico è sempre perpendicolare alla velocità della carica.
Indica l'opzione corretta di seguito:
a) Solo io ho ragione.
b) Solo II è corretto.
c) Solo III è corretto.
d) II e III sono corretti.
e) Tutti sono corretti.
Alternativa
2. (PUC) Un elettrone in un tubo a raggi catodici si muove parallelamente all'asse del tubo a una velocità di 107 m/s. Applicando un campo di induzione magnetica di 2T, parallelo all'asse del tubo, la forza magnetica che agisce sull'elettrone è:
a) 3.2. 10-12N
b) nullo
c) 1.6. 10-12 N
d) 1.6. 10-26 N
e) 3.2. 10-26 N
Alternativa b
3. (UFU-MG) Una carica q che si muove con velocità v immersa in un campo magnetico B è soggetta a una forza magnetica Fmag. Se v non è parallela a B, segnare l'alternativa che ha le corrette caratteristiche della forza magnetica Fmag.
a) Il lavoro svolto da Fmag su q è nullo perché Fmag è perpendicolare al piano formato da v e B .
b) Il lavoro svolto da Fmag su q è proporzionale a ve B, poiché Fmag è perpendicolare a v.
c) Il valore di Fmag non dipende da v, solo da B; quindi Fmag non fa alcun lavoro su q.
d) Il valore di Fmag è proporzionale a ve B, essendo parallela a v; quindi il lavoro svolto da Fmag su q è proporzionale a v.
In alternativa a
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