Fuerza De Lorentz

ANTECEDENTES:

FUERZA DE LORENTZ

Campo eléctrico

Una carga eléctrica en movimiento dentro de un campo magnético sufre una fuerza.

Experimentalmente se comprueba que esta fuerza magnética ejercida por el campo es proporcional al valor de la carga y a su velocidad, y que la dirección de la fuerza es perpendicular a la velocidad de la carga.

Si una carga eléctrica que se mueve en una región del espacio en la que coexisten un campo eléctrico y un campo magnético, actuarán sobre la carga una fuerza eléctrica y una fuerza debida al campo magnético, la fuerza total sobre la carga será la suma de ambas, a esta fuerza se conoce como fuerza electromagnética o fuerza de Lorentz.

La magnitud de la fuerza depende de la orientación de la carga con respecto a la dirección del campo. La fuerza es mayor cuando el conductor es perpendicular al campo y cero cuando es paralelo a él.

En la fuerza de Lorentz aparecen los efectos conjuntos de las fuerzas eléctricas y magnéticas sobre la cargas en movimiento.

Una carga en movimiento genera a su alrededor, además de un campo eléctrico, un campo magnético. Igual que el campo eléctrico, el magnético es un campo vectorial, es decir, una cantidad vectorial asociada con cada punto del espacio. Se emplea el símbolo B ⃗ para expresar el campo magnético.

El campo magnético ejerce una fuerza sobre una carga móvil o sobre una corriente eléctrica que está en el campo. La fuerza magnética F que actúa sobre una carga q se mueve con velocidad v, es perpendicular al campo magnético B y a v. Para la dirección de F siempre hay dos dimensiones opuestas y perpendiculares al plano determinado por v y B. el cual se puede determinar mediante una técnica que consiste en agarrar con los dedos de la mano derecha la línea perpendicular al plano determinado por v y B de modo que se cierren alrededor de ella con ese sentido de rotación; el dedo pulgar señalara entonces la dirección de F2.

Las unidades de B pueden deducirse de la ecuación. Por tanto, la unidad SI de B es un newton segundo por coulomb, o sea, 1N•s•C-1•m-1, o, como un ampere es un coulomb por segundo, 1N•A-1• m-1. Esta unidad se llama tesla (1T). La unidad cgs de B, el gauss, (1G=10-4 T) es también de uso común. Resumiendo,

1T= 1N•A-1• m-1= 104 G

Por tanto, la fuerza que actúa sobre una carga q que se mueve con velocidad v en un campo magnético B está dada, en magnitud y dirección, por la ecuación:

F=qv x B

La fuerza de Lorentz es la fuerza ejercida por el campo electromagnético que recibe una partícula cargada o una corriente eléctrica.

F=q*[E+(v X B)]

Fuerza magnética

Dado que una carga eléctrica en movimiento induce un campo magnético, podemos considerar a esta carga como un imán. Pues bien, al igual que cuando aproximamos dos imanes comprobamos que entre ellos existe una fuerza (de repulsión si aproximamos polos homólogos y de atracción si los polos son opuestos), una carga eléctrica que se desplaza en las proximidades de un imán (en el seno de un campo magnético) también experimentará ese tipo de fuerzas.

El valor de esta fuerza depende del valor de la carga eléctrica en movimiento, la intensidad del campo magnético y de la velocidad a la que se desplaza la carga. Para determinar su valor podemos aplicar la ley de Lorentz. Para conocer su dirección y sentido se puede aplicar la regla de la mano derecha.

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