Fuerza magnética sobre una carga en movimiento 10

 

a) ¿Es posible qué un campo magnético uniforme no ejerza ninguna fuerza sobre un electrón moviéndose dentro de él?

b)  ¿Es posible poner en movimiento un electrón en reposo por la acción de un campo magnético? ¿Y por la acción de un campo eléctrico?

c)  ¿Un campo magnético uniforme puede cambiar el módulo de la velocidad de una carga que se mueva en su seno?

 

Solución:

Un campo magnético uniforme es un campo que no varía con el tiempo (estos son los que estudiamos notros).

Un campo magnético variable en el tiempo “equivale” a un campo eléctrico y éste siempre hace fuerza sobre una partícula cargada y modifica su rapidez.

Antes de responder a los apartados de este problema, debemos recordar que la fuerza que experimenta una carga dentro de un campo magnético depende del producto vectorial de la velocidad por el campo, es decir:

 F = q (v X B)

a)  De acuerdo con la anterior expresión, si velocidad y campo forman ángulo de 0 o 180º el producto vectorial será cero y no habrá fuerza.

   Luego sí es posible.  

 b)  No, pues según la ecuación de la fuerza que experimenta una carga dentro de un campo magnético, si no hay velocidad no habrá fuerza y el electrón seguirá en reposo.

Sin embargo un campo eléctrico siempre ejerce fuerza sobre una carga. Un electrón abandonado en un campo eléctrico comenzará a moverse en dirección contraria a la de éste.  

c)  La fuerza que experimenta una carga dentro de un campo magnético es perpendicular a su velocidad y, por tanto, modifica la dirección pero no el módulo, es decir, la fuerza de Lorentz produce aceleración normal pero no tangencial.

Por tanto, no. 

 

 

 

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