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Contenido: Ley de Lorentz. Campo magnético sobre una carga móvil. ¿Qué son las leyes del magnetismo?

Electromagnetismo

Ley de Lorentz

Vamos a estudiar la acción de un campo magnético sobre una carga móvil. Imaginemos una región espacial donde existe un campo magnético. Si se abandona una carga en reposo, no se observa interacción alguna debido al campo. Si la partícula incide con el campo a una cierta velocidad, aparece una fuerza.

Experimentalmente se llegó a las siguientes conclusiones:

Gráfico de los vectores fuerza y velocidad de una partícula dentro de un campo magnético
Gráfico de los vectores fuerza y velocidad de una partícula dentro de un campo magnético
Según esto podemos decir que F = Q·v·B·sen θ.
Como F·F·v y B son vectores:
F = Q·v·B: Fuerza de Lorentz

B = Fmáx/Q·v

De donde;

Si entra ⊥

N/(C·m/s²) = tesla

Para averiguar hacia donde sale la F se usa la regla de la mano izquierda.

Interpretación de la regla de la mano izquierda
Interpretación de la regla de la mano izquierda
F; Pulgar.
B; Indice.
v; Corazón
Para (+).
Al revés para (-).

Esta expresión es similar a la de la g = F/m o la E = F/Q, solo que en el denominador aparece la v, lo que evidencia que es necesario el movimiento B = F/Qv. Esta v nos indica que el campo no es conservativo, ya que no es un campo de F, porque la F depende de la v.

Si una partícula entra en una región en la que hay campo eléctrico y magnético estará sometido a las dos fuerzas.

Fe = Q·E (dirección del campo eléctrico) y Fm = Q·v·B (⊥ a B)

Fr = Q·[E + v·B] Fuerza de Lorentz generalizada. σ

Trabajo de la Fuerza de Lorentz

La Fm al ser ⊥ a la v no modifica su módulo, solo su dirección. Por tanto, Fm proporciona una an

Si |v| = constante entonces la Eσ es constante, y por tanto, el W es nulo.

Demo

W = F·dr = F·v·dr = F·v·cos 90°·dr = 0.

• Fuente:

http://www.freewebs.com/fisicamontpe/

Física de 2° de Bachillerato - Colegio Montpellier

Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

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