W fizyce siła magnetyczna (Fmi), zwana również siłą Lorentza, reprezentuje siłę przyciągania i/lub odpychania wywieraną przez magnesy lub obiekty magnetyczne.
Formuła
Do obliczenia natężenia siły magnetycznej stosuje się następujący wzór:
F = |q|. v. B. Jeśli nie
Gdzie,
fa: siła magnetyczna
|q|: moduł ładowania elektrycznego
v: prędkość ładowania elektrycznego
b: pole magnetyczne
Jeśli nie: kąt między wektorem prędkości a wektorem pola magnetycznego
Pole magnetyczne
Uwaga: W systemie międzynarodowym (SI) jednostką miary siły magnetycznej jest Newton (N). Moduł ładunku elektrycznego to Coulomb (C). Prędkość ładunku elektrycznego podana jest w metrach na sekundę (m/s). Siła pola magnetycznego podawana jest w teslach (T).
Pole i siła magnetyczna
O pole magnetyczne reprezentuje przestrzeń, w której występuje koncentracja magnetyzmu wytworzonego wokół ładunków magnetycznych.
Tak zwane pole elektromagnetyczne to miejsce, w którym występuje koncentracja ładunków elektrycznych i magnetycznych.
Połączenie pola elektrycznego z polem magnetycznym wytwarza pole elektromagnetyczne.
W tym przypadku ruch ładunków elektromagnetycznych odbywa się w postaci fal, tzw.fale elektromagnetyczne”.
Siła magnetyczna na ładunki elektryczne
W ładunki elektryczne w ruchu działają w polu magnetycznym. Tak więc, gdy ładunek elektryczny porusza się w polu magnetycznym, działa na niego siła magnetyczna.
Siła magnetyczna jest proporcjonalna do wartości ładunku (q), wielkości pola magnetycznego (B) i wielkości prędkości (v), z jaką porusza się ładunek.
Reprezentacja sił magnetycznych na ładunkach elektrycznych
Przeczytaj więcej o
- Magnetyzm
- Elektromagnetyzm
- Prawo Lenza
Zasady
Siła magnetyczna to a Wielkość wektorama więc kierunek, sens i moduł. Pamiętaj, że siła magnetyczna jest prostopadła do pola magnetycznego (B) i prędkości (v) ładunku magnetycznego (q).
zasada prawej ręki
Aby zrozumieć znaczenie siły magnetycznej, stosuje się regułę prawej ręki, zwaną także „regułą klapsów”.
Przy otwartej prawej ręce kciuk reprezentuje kierunek prędkości (v), a pozostałe palce kierunek pola magnetycznego (B). Dłoń dłoni odpowiada kierunkowi siły magnetycznej (F).
Aby lepiej zrozumieć tę zasadę, zobacz poniższy rysunek:
zasada lewej ręki
Reguła lewej ręki, zwana „regułą lewej ręki Fleminga”, jest również używana do znalezienia sensu siły magnetycznej.
Kciuk reprezentuje zmysł siły magnetycznej (F). Palec wskazujący reprezentuje pole magnetyczne (B), czyli kierunek prądu elektrycznego. Środkowy palec wskazuje kierunek prędkości (v).
Dla lepszego zrozumienia zobacz poniższy rysunek:
Ćwiczenia na egzamin wstępny z informacją zwrotną
1. (MED - ITAJUBÁ)
JA. Ładunek elektryczny poddany działaniu pola magnetycznego jest zawsze poddawany działaniu siły magnetycznej.
II. Na ładunek elektryczny poddany działaniu pola elektrycznego zawsze działa siła elektryczna.
III. Siła magnetyczna działająca na ładunek elektryczny poruszający się w polu magnetycznym jest zawsze prostopadła do prędkości ładunku.
Wskaż właściwą opcję poniżej:
a) Tylko ja mam rację.
b) Tylko II jest poprawne.
c) Tylko III jest poprawne.
d) II i III są poprawne.
e) Wszystkie są poprawne.
Alternatywny
2. (PUC) Elektron w lampie katodowej porusza się równolegle do osi lampy z prędkością 107 m/s. Przy zastosowaniu pola indukcji magnetycznej 2T, równoległej do osi rury, siła magnetyczna działająca na elektron wynosi:
a) 3.2. 10-12N
b) brak
c) 1.6. 10-12 N
d) 1.6. 10-26 N
e) 3.2. 10-26 N
Alternatywne b
3. (UFU-MG) Ładunek q poruszający się z prędkością v zanurzony w polu magnetycznym B jest poddawany działaniu siły magnetycznej Fmag. Jeżeli v nie jest równoległe do B, zaznacz alternatywę, która ma prawidłową charakterystykę siły magnetycznej Fmag.
a) Praca wykonana przez Fmag około q jest puste, ponieważ Fmag jest prostopadła do płaszczyzny utworzonej przez v i B .
b) Praca wykonana przez Fmag nad q jest proporcjonalne do v i B, ponieważ Fmag jest prostopadła do v.
c) Wartość Fmag nie zależy od v, tylko od B; dlatego Fmag nie wykonuje żadnej pracy na q.
d) Wartość Fmag jest proporcjonalna do v i B, będąc równoległa do v; dlatego praca wykonana przez Fmag nad q jest proporcjonalne do v.
Alternatywa dla
Przeczytaj również o:
- Nikola Tesla
- Obwód elektryczny
- Efekt fotoelektryczny
