Ley de Lorentz - continuación
Ley de Lorentz
Acción de un campo magnético sobre una carga en movimiento
Hemos dicho que la Fm es centrípeta.
Si tenemos una partícula de carga q con velocidad v ⊥ al campo magnético uniforme, tenemos
| Fm = | Fcent m·v² |
| R |
Fm = q·v·B
| R = | m·v |
| q·B |
El movimiento es circular uniforme de radio R.
Gráfico de los vectores fuerza y velocidad de una partícula girando dentro de un campo magnético
Si la velocidad forma un ángulo con el campo, la trayectoria no es plana. v se puede descomponer en VN y Vr. La componente normal describiría una circunferencia de R = (m·v·sen θ)/(q·B) y la componente tangencial desplazaría el círculo en el sentido del campo. Vr = v·cos σ
El movimiento es helicoidal.
Gráfico del movimiento helicoidal de una partícula girando dentro de un campo magnético
Ejemplo
Dos dispositivos, C1 y C2, lanzan partículas en la dirección de sus respectivos ejes, como se muestra en la figura. Dichas partículas se mueven en presencia de un campo magnético B perpendicular al plano de la figura (X). Se observa que las partículas lanzadas por C1 alcanzan la pantalla P1 en un punto M1 por encima del eje 1, mientras que las que lanza C2 lo hacen sobre un punto M2 situado por debajo del eje 2.
¿De qué signo son, respectivamente, las cargas lanzadas por los dispositivos C1 y C2?
Esquema
Esquema del comportamiento de las partículas lanzadas dentro de un campo magnético
Solución
Si aplicamos la regla de la mano izquierda:
- F1 sale hacia arriba. Carga positiva
- F2 sale hacia abajo. Carga negativa
• Fuente:
Física de 2° de Bachillerato - Colegio Montpellier
Autor: Leandro Bautista. España.
Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)