Forța magnetică: formulă, reguli și exerciții

În fizică, forța magnetică (F_m), numită și Forța Lorentz, reprezintă forța de atracție și / sau repulsie exercitată de magneți sau obiecte magnetice.

Formulă

Pentru a calcula intensitatea forței magnetice, se folosește următoarea formulă:

F = | q |. v. B. dacă nu

Unde,

F: forta magnetica
| q |: modul de încărcare electrică
v: viteza de încărcare electrică
B: camp magnetic
dacă nu: unghiul dintre vectorul viteză și vectorul câmpului magnetic

Camp magnetic

Notă: În sistemul internațional (SI) unitatea de măsură pentru forța magnetică este Newton (N). Modulul sarcinii electrice este Coulomb (C). Viteza de încărcare electrică este dată în metri pe secundă (m / s). Puterea câmpului magnetic este dată în tesla (T).

Câmp și forță magnetică

O camp magnetic reprezintă un spațiu în care există o concentrație de magnetism creată în jurul sarcinilor magnetice.

Așa-numitul câmp electromagnetic este locul în care există o concentrație de sarcini electrice și magnetice.

Conectarea unui câmp electric cu un câmp magnetic produce un câmp electromagnetic.

În acest caz, mișcarea sarcinilor electromagnetice are loc sub formă de unde, așa-numita „undele electromagnetice”.

Forța magnetică asupra încărcăturilor electrice

La sarcini electrice în mișcare acționează în cadrul unui câmp magnetic. Astfel, atunci când o sarcină electrică se mișcă într-un câmp magnetic, va avea o forță magnetică care acționează asupra sa.

Forța magnetică este proporțională cu valoarea sarcinii (q), magnitudinea câmpului magnetic (B) și magnitudinea vitezei (v) cu care se deplasează sarcina.

Reprezentarea forțelor magnetice asupra sarcinilor electrice

Citiți mai multe despre

• Magnetism
• Electromagnetismul
• Legea lui Lenz

Reguli

Forța magnetică este o Măreția vectorială, prin urmare, are o direcție, un sens și un modul. Amintiți-vă că forța magnetică este perpendiculară pe câmpul magnetic (B) și viteza (v) a sarcinii magnetice (q).

regula mâinii drepte

Pentru a înțelege semnificația forței magnetice, se utilizează regula mâinii drepte, numită și „regula slap”.

Cu mâna dreaptă deschisă, degetul mare reprezintă direcția vitezei (v), iar celelalte degete reprezintă direcția câmpului magnetic (B). Palma mâinii corespunde direcției forței magnetice (F).

Pentru a înțelege mai bine această regulă, consultați figura de mai jos:

regula mâinii stângi

Regula mâinii stângi, numită „regula mâinii stângi a lui Fleming”, este de asemenea folosită pentru a găsi sensul forței magnetice.

Degetul mare reprezintă sensul forței magnetice (F). Degetul arătător reprezintă câmpul magnetic (B), adică direcția curentului electric. Degetul mijlociu indică direcția vitezei (v).

Pentru o mai bună înțelegere, consultați figura de mai jos:

Exerciții de examen de admitere cu feedback

1. (MED - ITAJUBÁ)

I. O sarcină electrică supusă unui câmp magnetic este acționată întotdeauna de o forță magnetică.
II. O sarcină electrică supusă unui câmp electric este acționată întotdeauna de o forță electrică.
III. Forța magnetică care acționează asupra unei sarcini electrice care se mișcă în interiorul unui câmp magnetic este întotdeauna perpendiculară pe viteza sarcinii.

Indicați opțiunea corectă de mai jos:

a) Numai eu sunt corect.
b) Numai II este corect.
c) Numai III este corect.
d) II și III sunt corecte.
e) Toate sunt corecte.

Vezi Răspuns

Alternativă

2. (PUC) Un electron dintr-un tub cu raze catodice se deplasează paralel cu axa tubului la o viteză de 107 m / s. Aplicând un câmp de inducție magnetică 2T, paralel cu axa tubului, forța magnetică care acționează asupra electronului este:

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

Vezi Răspuns

Alternativa b

3. (UFU-MG) O sarcină q care se deplasează cu viteza v scufundată într-un câmp magnetic B este supusă unei forțe magnetice F_mag. Dacă v nu este paralel cu B, marcați alternativa care are caracteristicile corecte ale forței magnetice F_mag.

a) Lucrarea interpretată de F_mag despre q este nul deoarece F_mag este perpendicular pe planul format de v și B.
b) Lucrarea executată de F_mag peste q este proporțional cu v și B, deoarece F_mag este perpendicular pe v.
c) Valoarea lui F_mag nu depinde de v, doar de B; prin urmare F_mag nu face nicio lucrare pe q.
d) Valoarea lui F_mag este proporțional cu v și B, fiind paralel cu v; deci munca făcută de F_mag peste q este proporțional cu v.

Vezi Răspuns

Alternativă la

Citește și despre:

• Nikola Tesla
• Circuit electric
• Efect fotoelectric