IL forza magnetica, o forza di Lorentz, è il risultato dell'interazione tra due corpi dotati di proprietà magnetiche, come magneti o cariche elettriche in movimento.
Nel caso di cariche elettriche, la forza magnetica nasce quando una particella carica elettricamente si muove in una regione in cui agisce un campo magnetico.
Considerando che un addebito una tantum Q, con velocità v, viene rilasciato in una regione dove c'è un campo magnetico uniformeB, su di esso agisce una forza magnetica con un'intensità data dalla seguente equazione:
F = q.v. B.senα
*α è l'angolo tra i vettori velocità v e il campo magnetico B.
IL direzione del campo magnetico è perpendicolare al piano contenente i vettori. v e F, e il significato è dato da regola della mano destra. Guarda l'immagine:
La regola della mano destra mostra la direzione della velocità, del campo e della forza magnetica
Guarda che il dito medio punta nella direzione del campo magnetico B, l'indicatore indica la direzione della velocità V con cui il carico si muove e il pollice punta nella direzione della forza magnetica f.
Il movimento acquisito dalla carica elettrica quando viene a contatto con il campo magnetico dipende dall'angolo con cui è stata lanciata:
-
Quando la particella lanciata ha una velocità parallela alle linee di induzione del campo magnetico, la forza magnetica è nulla.
Notare che in questo caso l'angolo α = 0° o α = 180°. L'equazione che usiamo per calcolare la forza è:
F = q.v. B.senα.
E peccato 0º = peccato 180º = 0
Sostituendolo nell'equazione avremo:
F = q.v. B.0
F = 0
Se la forza è uguale a zero, la particella mantiene la stessa velocità ed esegue un movimento rettilineo uniforme nella stessa direzione della campo magnetico.
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Particella lanciata perpendicolarmente al campo magnetico: l'angolo tra v e B sarà α = 90º. Essendo sin 90º = 1, avremo:
F = q.v. B.sen 90
F = q.v. B.1
F = q.v. B
Il movimento compiuto dalla particella è circolare ed uniforme, e il raggio della sua traiettoria si ottiene come segue:
F = Fcp
Lo sappiamo:
F = q.v. B e Fcp = mv2
RAbbiniamo le espressioni e otteniamo:
q.v. B = mv2
RR = mv
Q.BMaggiore è la massa della particella, maggiore è il raggio della sua traiettoria.
Particella lanciata obliquamente alle linee di campo: In questo caso, dobbiamo considerare le componenti xey del vettore velocità. La velocità vX ha la stessa direzione delle linee del campo magnetico, mentre vsì è perpendicolare. La risultante della velocità provoca un movimento circolare ed uniforme, con direzione perpendicolare al vettore B, che si può chiamare elicoidale uniforme.
L'unità di misura della forza magnetica è la stessa di qualsiasi altro tipo di forza: il Newton. Ci sono numerosi applicazioni della forza magnetica, tra questi, possiamo citare i selettori di velocità, i motori elettrici e i galvanometri.
di Mariane Mendes
Laureato in Fisica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forca-magnetica.htm