Magnetinė jėga: formulė, taisyklės ir pratimai

Fizikoje magnetinė jėga (F_m), dar vadinama Lorenco jėga, reiškia magnetų ar magnetinių objektų veikiamą traukos ir (arba) atstūmimo jėgą.

Formulė

Norėdami apskaičiuoti magnetinės jėgos intensyvumą, naudojama ši formulė:

F = | q |. v. B. jei ne

Kur,

F: magnetinė jėga
| q |: elektros įkrovimo modulis
v: elektros įkrovimo greitis
B: magnetinis laukas
jei ne: kampas tarp greičio vektoriaus ir magnetinio lauko vektoriaus

Magnetinis laukas

Pastaba: Tarptautinėje sistemoje (SI) magnetinės jėgos matavimo vienetas yra Niutonas (N). Elektrinio krūvio modulis yra Kulonas (C). Elektrinio krūvio greitis nurodomas metrais per sekundę (m / s). Magnetinio lauko stipris nurodytas tesla (T).

Lauko ir magnetinė jėga

O magnetinis laukas reiškia erdvę, kurioje aplink magnetinius krūvius susidaro magnetizmo koncentracija.

Vadinamasis elektromagnetinis laukas yra vieta, kur yra elektrinių ir magnetinių krūvių koncentracija.

Elektrinio lauko sujungimas su magnetiniu lauku sukuria elektromagnetinį lauką.

Šiuo atveju elektromagnetinių krūvių judėjimas vyksta bangų pavidalu, vadinamuoju "elektromagnetinės bangos”.

Magnetinė jėga elektriniams įkrovimams

At elektros krūviai judėdami jie veikia magnetiniame lauke. Taigi, kai elektrinis krūvis juda magnetiniame lauke, jį veiks magnetinė jėga.

Magnetinė jėga yra proporcinga krūvio vertei (q), magnetinio lauko dydžiui (B) ir greičio (v) dydžiui, kuriuo juda krūvis.

Magnetinių jėgų atvaizdavimas elektros krūviuose

Skaitykite daugiau apie

• Magnetizmas
• Elektromagnetizmas
• Lenzo įstatymas

Taisyklės

Magnetinė jėga yra a Vektorių didybė, todėl jis turi kryptį, prasmę ir modulį. Atminkite, kad magnetinė jėga yra statmena magnetiniam laukui (B) ir magnetinio krūvio (q) greičiui (v).

dešinės rankos taisyklė

Norėdami suprasti magnetinės jėgos reikšmę, naudojama dešinės rankos taisyklė, dar vadinama „antausio taisykle“.

Atidarius dešinę ranką, nykštis rodo greičio (v) kryptį, o kiti - magnetinio lauko (B) kryptį. Delnas atitinka magnetinės jėgos (F) kryptį.

Norėdami geriau suprasti šią taisyklę, žiūrėkite toliau pateiktą paveikslą:

kairės rankos taisyklė

Kairiosios rankos taisyklė, vadinama „Flemingo kairiosios rankos taisykle“, taip pat naudojama norint rasti magnetinės jėgos pojūtį.

Nykštis rodo magnetinės jėgos (F) pojūtį. Rodyklinis pirštas rodo magnetinį lauką (B), tai yra elektros srovės kryptį. Vidurinis pirštas rodo greičio kryptį (v).

Norėdami geriau suprasti, žiūrėkite toliau pateiktą paveikslą:

Stojamojo egzamino pratimai su grįžtamuoju ryšiu

1. (MED - ITAJUBÁ)

Aš Elektrinį krūvį, veikiamą magnetiniu lauku, visada veikia magnetinė jėga.
II. Elektrinį lauką veikiantį elektrinį krūvį visada veikia elektros jėga.
III. Magnetinė jėga, veikianti elektrinį krūvį, judantį magnetiniame lauke, visada yra statmena krūvio greičiui.

Žemiau nurodykite teisingą variantą:

a) Tik aš teisus.
b) Tik II yra teisingas.
c) Tik III yra teisinga.
d) II ir III yra teisingi.
e) visi teisingi.

Žr. Atsakymas

Alternatyvus

2. (PUC) Katodas spindulių vamzdyje esantis elektronas juda lygiagrečiai vamzdžio ašiai 107 m / s greičiu. Taikant 2T magnetinį indukcijos lauką, lygiagrečią vamzdžio ašiai, elektroną veikianti magnetinė jėga yra:

a) 3.2. 10-12N
b) niekinis
c) 1.6. 10–12 N
d) 1.6. 10-26 N
e) 3.2. 10-26 N

Žr. Atsakymas

B alternatyva

3. (UFU-MG) Krūvį q, judantį greičiu v, panardintą į magnetinį lauką B, veikia magnetinė jėga F_mag. Jei v nėra lygiagretus B, pažymėkite alternatyvą, kuri turi teisingas magnetinės jėgos F charakteristikas_mag.

a) F atliktas darbas_mag apie q yra nulis, nes F_mag yra statmena plokštumai, kurią sudaro v ir B.
b) F atliktas darbas_mag virš q yra proporcingas v ir B, nes F_mag yra statmena v.
c) F reikšmė_mag nepriklauso nuo v, tik nuo B; todėl F_mag nedaro jokio darbo dėl q.
d) F reikšmė_mag yra proporcingas v ir B, lygiagretus v; todėl F atliktas darbas_mag virš q yra proporcingas v.

Žr. Atsakymas

Alternatyva

Taip pat skaitykite apie:

• Nikola Tesla
• Elektros grandinė
• Fotoelektrinis efektas