כוח מגנטי: נוסחה, כללים ותרגילים

בפיזיקה, הכוח המגנטי (F_M), המכונה גם כוח לורנץ, מייצג את כוח המשיכה ו / או הדחייה המופעלים על ידי מגנטים או עצמים מגנטיים.

נוּסחָה

כדי לחשב את עוצמת הכוח המגנטי, משתמשים בנוסחה הבאה:

F = | ש |. v. ב. אם לא

איפה,

F: כוח מגנטי
| ש |: מודול טעינה חשמלי
v: מהירות טעינה חשמלית
ב: שדה מגנטי
אם לא: זווית בין וקטור המהירות לווקטור השדה המגנטי

שדה מגנטי

הערה: במערכת הבינלאומית (SI) יחידת המידה של הכוח המגנטי היא ניוטון (N). המודול של המטען החשמלי הוא קולומב (C). מהירות המטען החשמלי ניתנת במטרים לשנייה (m / s). חוזק השדה המגנטי ניתן בטסלה (T).

שדה וכוח מגנטי

או שדה מגנטי מייצג חלל שבו יש ריכוז של מגנטיות שנוצר סביב מטענים מגנטיים.

מה שנקרא השדה האלקטרומגנטי הוא המקום בו יש ריכוז של מטענים חשמליים ומגנטיים.

חיבור של שדה חשמלי עם שדה מגנטי מייצר שדה אלקטרומגנטי.

במקרה זה, תנועת המטענים האלקטרומגנטיים מתרחשת בצורה של גלים, מה שמכונה "גלים אלקטרומגנטיים”.

כוח מגנטי על טעינות חשמל

בְּ מטענים חשמליים בתנועה הם פועלים בתוך שדה מגנטי. לפיכך, כאשר מטען חשמלי נע בתוך שדה מגנטי, יהיה לו כוח מגנטי הפועל עליו.

הכוח המגנטי פרופורציונלי לערך המטען (q), לגודל השדה המגנטי (B) ולגודל המהירות (v) בה המטען נע.

ייצוג כוחות מגנטיים על מטענים חשמליים

קרא עוד אודות

• מַגנֶטִיוּת
• אלקטרומגנטיות
• חוק לנץ

כללים

הכוח המגנטי הוא a גדולת וקטורלכן יש לו כיוון, חוש ומודול. זכרו שהכוח המגנטי ניצב לשדה המגנטי (B) ומהירות (v) של המטען המגנטי (q).

שלט יד ימין

כדי להבין את משמעות הכוח המגנטי, משתמשים בכלל ימין, המכונה גם "כלל הסטירה".

כאשר יד ימין פתוחה, האגודל מייצג את כיוון המהירות (v) והאצבעות האחרות מייצגות את כיוון השדה המגנטי (B). כף היד תואמת את כיוון הכוח המגנטי (F).

כדי להבין טוב יותר כלל זה, עיין באיור להלן:

שלטון יד שמאל

הכלל השמאלי, המכונה "הכלל השמאלי של פלמינג", משמש גם למציאת תחושת הכוח המגנטי.

האגודל מייצג את תחושת הכוח המגנטי (F). האצבע המורה מייצגת את השדה המגנטי (B), כלומר כיוון הזרם החשמלי. האצבע האמצעית מציינת את כיוון המהירות (v).

להבנה טובה יותר, עיין באיור להלן:

תרגילי בחינת כניסה עם משוב

1. (MED - ITAJUBÁ)

אני. מטען חשמלי הנתון לשדה מגנטי פועל תמיד על ידי כוח מגנטי.
II. מטען חשמלי הנתון לשדה חשמלי פועל תמיד על ידי כוח חשמלי.
III. הכוח המגנטי הפועל על מטען חשמלי הנע בתוך שדה מגנטי עומד תמיד בניצב למהירות המטען.

ציין את האפשרות הנכונה למטה:

א) רק אני צודק.
ב) רק II נכון.
ג) רק III נכון.
ד) II ו- III נכונים.
ה) כולם נכונים.

ראה תשובה

חֲלוּפָה

2. (PUC) אלקטרון בצינור קרן קתודה נע במקביל לציר הצינור במהירות 107 מ / ש. החלת שדה אינדוקציה מגנטי 2T, במקביל לציר הצינור, הכוח המגנטי הפועל על האלקטרון הוא:

א) 3.2. 10-12N
ב) בטל
ג) 1.6. 10-12 נ
ד) 1.6. 10-26 נ
ה) 3.2. 10-26 נ

ראה תשובה

חלופה ב

3. (UFU-MG) מטען q הנע במהירות v שקוע בשדה מגנטי B כפוף לכוח מגנטי F_{מג '}. אם v אינו מקביל ל- B, סמן את החלופה בעלת המאפיינים הנכונים של הכוח המגנטי F_{מג '}.

א) העבודה שביצעה F_{מג '} בערך q הוא אפס כי F_{מג '} מאונך למישור שנוצר על ידי v ו- B.
ב) העבודה שביצעה F_{מג '} מעל q הוא פרופורציונלי ל- v ו- B, שכן F_{מג '} מאונך ל- v.
ג) הערך של F_{מג '} אינו תלוי ב- v, רק ב- B; לכן F_{מג '} לא עושה שום עבודה על q.
ד) הערך של F._{מג '} הוא פרופורציונלי ל- v ו- B, מקביל ל- v; לכן העבודה שביצעה F_{מג '} מעל q הוא פרופורציונאלי ל- v.

ראה תשובה

חלופי ל

קרא גם על:

• ניקולה טסלה
• מעגל חשמלי
• אפקט פוטואלקטרי