Când studiem mișcarea unei sarcini electrice scufundate într-un câmp magnetic uniform, vom observa că traiectoria descris de aceasta va depinde de unghiul format între viteza particulei și câmpul magnetic în care este scufundată. Pentru a face cea mai bună utilizare a studiului comportamentului particulelor în câmpul uniform, să împărțim analiza noastră în trei cazuri distincte.
primul caz: θ = 0º sau θ = 180º
Cazul θ = 0º apare atunci când viteza are aceeași direcție ca . Cazul θ = 180º, pe de altă parte, apare atunci când viteza are direcția opusă . Știm că magnitudinea forței magnetice este dată de:
F = | q | .v .B .senθ
Deoarece sin 0º = sin 180º = 0, avem:
- în ambele cazuri forța magnetică este nulă. În așa fel, dacă nu există alte forțe care acționează asupra particulei, accelerația va fi nulă și atunci vom avea o mișcare dreaptă și uniformă.
al doilea caz: θ = 90º
Cand θ = 90º, vectorii sunt perpendiculare între ele. În acest caz, modulul forței magnetice este dat de:
F = | q | .v .B .senθ,
ca păcat 90 ° = 1, avem:
F = | q | .v .B
În acest caz, știm că forța este întotdeauna perpendiculară pe vectorul vitezei. Nu schimbă modulul de viteză, ci doar direcția vitezei. În acest fel, are loc o mișcare circulară uniformă. Cum descrie particula a mișcare circulară uniformă, avem posibilitatea de a determina valoarea razei traiectoriei parcurse de particulă prin următoarea ecuație:
Din raza traiectoriei descrise de particulă, putem calcula perioada T a mișcării în intervalul de timp de 1 rotație. Ecuația care ne permite să facem calculul este următoarea:
al treilea caz: θ ≠0°, θ ≠90°, θ ≠180°,
Adică, ce este aruncat oblic spre direcția câmpului. În acest caz, descompune viteza în două componente:
- componenta vX, spre : provoacă un MRU
- componenta vy, perpendicular pe : provoacă un MCU
Prin urmare, simultaneitatea acestor două mișcări produce o mișcare elicoidală uniformă.
De Domitiano Marques
Absolvent în fizică
Echipa școlii din Brazilia
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/carga-no-campo-uniforme.htm