Încărcare uniformă a câmpului. Analiza comportamentului de încărcare în câmpul uniform.

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 v_X, spre : provoacă un MRU

- componenta v_y, 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