Magnetisk kraft: formel, regler och övningar

I fysik är den magnetiska kraften (F_m), även kallad Lorentz Force, representerar attraktionskraften och / eller avstötningskraften som utövas av magneter eller magnetiska föremål.

Formel

För att beräkna magnetkraftens intensitet används följande formel:

F = | q |. v. B. om inte

Var,

F: magnetisk kraft
| q |: elektrisk laddningsmodul
v: elektrisk laddningshastighet
B: magnetiskt fält
om inte: vinkel mellan hastighetsvektor och magnetfältvektor

Magnetiskt fält

Notera: I det internationella systemet (SI) är måttenheten för magnetisk kraft Newton (N). Den elektriska laddningens modul är Coulomb (C). Den elektriska laddningens hastighet anges i meter per sekund (m / s). Magnetfältets styrka ges i tesla (T).

Fält och magnetisk kraft

O magnetiskt fält representerar ett utrymme där det finns en koncentration av magnetism skapad kring magnetiska laddningar.

Det så kallade elektromagnetiska fältet är den plats där det finns en koncentration av elektriska och magnetiska laddningar.

Anslutningen av ett elektriskt fält med ett magnetfält ger ett elektromagnetiskt fält.

I detta fall sker rörelsen av elektromagnetiska laddningar i form av vågor, den så kallade "elektromagnetiska vågor”.

Magnetisk kraft på elektriska laddningar

På elektriska laddningar i rörelse agerar de inom ett magnetfält. Således, när en elektrisk laddning rör sig inom ett magnetfält, kommer den att ha en magnetisk kraft som verkar på den.

Magnetkraften är proportionell mot värdet på laddningen (q), magnetfältets storlek (B) och storleken på hastigheten (v) vid vilken laddningen rör sig.

Representation av magnetiska krafter på elektriska laddningar

Läs mer om

• Magnetism
• Elektromagnetism
• Lenzs lag

Regler

Den magnetiska kraften är a Vector storhetdärför har den en riktning, en känsla och en modul. Kom ihåg att magnetkraften är vinkelrät mot magnetfältet (B) och magnetladdningens (q) hastighet (v).

Högerhandregel

För att förstå innebörden av magnetisk kraft används högerhandregeln, även kallad ”slap-regeln”.

Med höger hand öppen representerar tummen hastighetsriktningen (v) och de andra fingrarna representerar magnetfältets riktning (B). Handflatan motsvarar magnetkraftens riktning (F).

För att bättre förstå denna regel, se figuren nedan:

vänsterhandstyre

Den vänstra regeln, som kallas "Flemings vänstra regel", används också för att hitta känslan av magnetisk kraft.

Tummen representerar känslan av magnetisk kraft (F). Pekfingret representerar magnetfältet (B), det vill säga den elektriska strömens riktning. Långfingret anger hastighetsriktningen (v).

För en bättre förståelse, se figuren nedan:

Entréexamensövningar med feedback

1. (MED - ITAJUBÁ)

I. En elektrisk laddning som utsätts för ett magnetfält påverkas alltid av en magnetisk kraft.
II. En elektrisk laddning som utsätts för ett elektriskt fält påverkas alltid av en elektrisk kraft.
III. Den magnetiska kraften som verkar på en elektrisk laddning som rör sig inom ett magnetfält är alltid vinkelrät mot laddningens hastighet.

Peka på rätt alternativ nedan:

a) Endast jag har rätt.
b) Endast II är korrekt.
c) Endast III är korrekt.
d) II och III är korrekta.
e) Alla är korrekta.

Se Svar

Alternativ

2. (PUC) En elektron i ett katodstrålerör rör sig parallellt med röraxeln med en hastighet av 107 m / s. Att applicera ett 2T magnetiskt induktionsfält, parallellt med röraxeln, är den magnetiska kraften som verkar på elektronen:

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

Se Svar

Alternativ b

3. (UFU-MG) En laddning q som rör sig med hastighet v nedsänkt i ett magnetfält B utsätts för en magnetisk kraft F_mag. Om v inte är parallellt med B, markera alternativet som har rätt egenskaper hos magnetkraften F_mag.

a) Det arbete som utförs av F_mag om q är noll eftersom F_mag är vinkelrätt mot planet som bildas av v och B.
b) Arbetet utfört av F_mag över q är proportionellt mot v och B, eftersom F_mag är vinkelrätt mot v.
c) Värdet av F_mag beror inte på v, bara på B; därför F_mag gör inget arbete på q.
d) Värdet av F_mag är proportionell mot v och B, är parallell med v; därför utfördes arbetet av F_mag över q är proportionellt mot v.

Se Svar

Alternativ till

Läs också om:

• Nikola Tesla
• Elektrisk krets
• Fotoelektrisk effekt