Magnetisk kraft. Magnetisk kraft på elektriske ladninger

DE magnetisk kraft, eller Lorentz-kraft, det er resultatet av samspillet mellom to legemer utstyrt med magnetiske egenskaper, som magneter eller elektriske ladninger i bevegelse.

I tilfelle elektriske ladninger, magnetkraften oppstår når en elektrisk ladet partikkel beveger seg i et område der et magnetfelt virker.

Mens en engangsavgift Spørsmål, med fart v, frigjøres i en region der det er en ensartet magnetfeltB, en magnetisk kraft virker på den med en intensitet gitt av følgende ligning:

F = Q.v. B.senα

* α er vinkelen mellom hastighetsvektorene v og magnetfeltet B.

DE magnetfeltretning er vinkelrett på planet som inneholder vektorene. v og F, og betydningen er gitt av høyre håndregel. Se på bildet:

Høyrehåndsregelen viser retningen på hastighet, felt og magnetisk kraft.

Se at langfingeren peker i retning av magnetfeltet B, indikatoren indikerer hastighetsretningen V med hvilken belastningen beveger seg og tommelen peker i retning av magnetkraften F.

Bevegelsen som er oppnådd av den elektriske ladningen når den kommer i kontakt med magnetfeltet, avhenger av vinkelen den ble lansert i:

1. Når den lanserte partikkelen har en hastighet parallelt med magnetfeltets induksjonslinjer, den magnetiske kraften er null.

   Merk at i dette tilfellet vinkelen α = 0 ° eller α = 180 °. Ligningen vi bruker for å beregne kraft er:

   F = Q.v. B.senα.

   Og synd 0º = sin 180º = 0

   Ved å erstatte den i ligningen vil vi ha:

   F = Q.v. B.0

   F = 0

   Hvis kraften er lik null, opprettholder partikkelen samme hastighet og utfører ensartet rettlinjet bevegelse i samme retning som magnetfelt.

2. Partikkel lansert vinkelrett på magnetfeltet: vinkelen mellom v og B vil være α = 90º. Som synd 90º = 1, vil vi ha:

   F = Q.v. B.sen 90

   F = Q.v. B.1

   F = Q.v. B

   Bevegelsen som utføres av partikkelen er sirkulær og jevn, og radien til dens bane oppnås som følger:

   F = F_cp

   Vi vet det:

   F = Q.v. B og F_cp = mv²
   R

   Vi matcher uttrykkene og får:

   Q.v. B = mv²
   R

   R = mv
   Q.B

   Jo større partikkelens masse, jo større radius på banen.

3. Partikkel lansert skrått til feltlinjer: I dette tilfellet må vi ta hensyn til x- og y-komponentene i hastighetsvektoren. Hastigheten v_x har samme retning som magnetfeltlinjer, mens v_y er vinkelrett. Resultatet av hastigheten forårsaker en sirkulær og jevn bevegelse, med en retning vinkelrett på vektor B, som kan kalles uniform spiralformet.

Måleenheten til magnetkraften er den samme som for enhver annen type kraft: Newton. Det er mange anvendelser av magnetisk kraft, blant dem, kan vi nevne hastighetsvelgerne, elektriske motorer og galvanometre.

Av Mariane Mendes
Uteksamen i fysikk

Kilde: Brasilskolen - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/forca-magnetica.htm