Quando studiamo il moto di una carica elettrica immersa in un campo magnetico uniforme, noteremo che la traiettoria da essa descritto dipenderà dall'angolo formato tra la velocità della particella e il campo magnetico in cui è immersa. Per sfruttare al meglio lo studio del comportamento delle particelle in campo uniforme, dividiamo la nostra analisi in tre casi distinti.
primo caso: = 0º o θ = 180º
Il caso θ = 0º si verifica quando la velocità ha la stessa direzione di . Il caso θ = 180º, invece, si verifica quando la velocità ha verso opposto a quello di
. Sappiamo che il modulo della forza magnetica è dato da:
F= |q|.v .B .senθ
Poiché sin 0º = sin 180º = 0, abbiamo che:
- in entrambi i casi la forza magnetica è nulla. In tal modo, se non ci sono altre forze agenti sulla particella, l'accelerazione sarà nulla, e quindi avremo un moto rettilineo ed uniforme.
secondo caso: θ = 90º
quando θ = 90º, i vettori sono perpendicolari tra loro. In questo caso il modulo della forza magnetica è dato da:
F= |q|.v .B .senθ,
come sin 90°=1, si ha:
F= |q|.v .B
In questo caso sappiamo che la forza è sempre perpendicolare al vettore velocità. Non cambia il modulo di velocità, solo la direzione della velocità. In questo modo si verifica un movimento circolare uniforme. Come la particella descrive a moto circolare uniforme, abbiamo la possibilità di determinare il valore del raggio della traiettoria percorsa dalla particella attraverso la seguente equazione:
![](/f/c99caec035b370ed6e884eb8923c3ccd.jpg)
Dal raggio della traiettoria descritta dalla particella, possiamo calcolare il periodo T del movimento nell'intervallo di tempo di 1 giro. L'equazione che ci permette di fare il calcolo è la seguente:
![](/f/8534e725a17e547b7cd317a15442626c.jpg)
terzo caso: θ ≠0°, θ ≠90°, θ ≠180°,
cioè che cosa viene lanciato obliquamente in direzione del campo. In questo caso, decompone la velocità in due componenti:
- componente vX, in direzione : provoca un MRU
- componente vsì, perpendicolare a : provoca un MCU
Pertanto, la simultaneità di questi due movimenti produce a movimento elicoidale uniforme.
di Domitiano Marchesi
Laureato in Fisica
Squadra scolastica brasiliana
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/carga-no-campo-uniforme.htm