כוח מגנטי. כוח מגנטי על טעינות חשמל

ה כוח מגנטי, או כוח לורנץ, זה תוצאה של האינטראקציה בין שני גופים שניחנים בתכונות מגנטיות, כמו מגנטים או מטענים חשמליים בתנועה.

במקרה של מטענים חשמליים, הכוח המגנטי נוצר כאשר חלקיק טעון חשמלי נע באזור בו פועל שדה מגנטי.

ואילו חיוב חד פעמי ש, במהירות v, משוחרר באזור שיש בו שדה מגנטי אחידב, כוח מגנטי פועל עליו בעוצמה הניתנת על ידי המשוואה הבאה:

F = ש.v. ב.senα

* α הוא הזווית בין וקטורי המהירות v והשדה המגנטי ב.

ה כיוון שדה מגנטי מאונך למישור המכיל את הווקטורים. v ו F, והמשמעות ניתנת על ידי שלט יד ימין. תסתכל על התמונה:

הכלל הימני מראה את כיוון המהירות, השדה והכוח המגנטי.

ראה כי האצבע האמצעית מכוונת לכיוון השדה המגנטי ב, המחוון מציין את כיוון המהירות ו שבעזרתו העומס נע והאגודל מכוון לכיוון הכוח המגנטי פ.

התנועה שנרכשת על ידי המטען החשמלי בבואו במגע עם השדה המגנטי תלויה בזווית בה הושק:

1. כאשר לחלקיק המשוגר יש מהירות מקבילה לקווי האינדוקציה של השדה המגנטי, הכוח המגנטי הוא אפסי.

   שימו לב שבמקרה זה הזווית α = 0 ° או α = 180 °. המשוואה בה אנו משתמשים כדי לחשב כוח היא:

   F = ש.v. ב.senα.

   וחטא 0º = חטא 180º = 0

   אם נחליף אותה במשוואה, יהיה לנו:

   F = ש.v. ב.0

   F = 0

   אם הכוח שווה לאפס, החלקיק שומר על אותה מהירות ומבצע תנועה ישרה אחידה באותו כיוון כמו שדה מגנטי.

2. חלקיק ששוגר בניצב לשדה המגנטי: הזווית שבין v ו ב יהיה α = 90º. בתור חטא 90º = 1, יהיה לנו:

   F = ש.v. ב.sen 90

   F = ש.v. ב.1

   F = ש.v. ב

   התנועה שמבצע החלקיק היא מעגלית ואחידה, ורדיוס מסלולו מתקבל באופן הבא:

   F = F_עותק

   אנחנו יודעים את זה:

   F = ש.v. ב ו F_עותק = mv²
   ר

   אנו מתאימים את הביטויים ומקבלים:

   ש.v. ב = mv²
   ר

   R = mv
   ש.ב.

   ככל שמסת החלקיק גדולה יותר, כך רדיוס מסלולו גדול יותר.

3. חלקיק הושק באופן אלכסוני לקווי שדה: במקרה זה, עלינו להתחשב במרכיבי x ו- y של וקטור המהירות. המהירות v_איקס יש כיוון זהה לקווי השדה המגנטי, ואילו v_y מאונך. התוצאה של המהירות גורמת לתנועה מעגלית ואחידה, עם כיוון מאונך לווקטור B, שניתן לכנות סליל אחיד.

יחידת המדידה של הכוח המגנטי זהה לכל סוג אחר של כוח: הניוטון. יש רבים יישומים של כוח מגנטי, ביניהם, אנו יכולים להזכיר את בוחרי המהירות, המנועים החשמליים והגלוונומטרים.

מאת מריאן מנדס
בוגר פיזיקה

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forca-magnetica.htm