Fuerzas entre cargas y corrientes 01

 

Un protón y un electrón se mueven con la misma velocidad v siguiendo trayectorias paralelas separadas una distancia d. Calcula la fuerza electromagnética mutua cuando ambos están sobre una línea perpendicular a sus trayectorias.

 

Solución:

 

 

 

Fuerza magnética sobre una carga en movimiento:

 

 

 

En la expresión de la fuerza la carga se pone con signo.

Campo magnético creado por una carga en movimiento en un punto situado a una distancia r de ella:

 

 

 

En la expresión del campo la carga se pone con signo.

Campo que crea q1 (protón) en la posición de q2 (electrón):

 

 

 

Fuerza que actúa sobre la carga q2 (electrón) sometida al campo que crea q1 (protón):

 

 

 

La carga q1 (positiva) repele a la carga q2 (negativa), por tanto q2 repelerá a q1 con la misma fuerza.

Veámoslo:

Campo que crea q2 (electrón) en la posición de q1 (protón):

 

 

 

Fuerza que actúa sobre la carga q1 (protón) sometido al campo que crea q2 (electrón):

 

 

 

La carga q2 (negativa) repele a la carga q1 (positiva), por tanto q1 repelerá a q2 con la misma fuerza, como ya se ha dicho anteriormente.

El resultado obtenido, en ambos casos, parece un tanto extraño, pues ¿cómo puede ser que dos cargas de signos contrarios se puedan repeler? La respuesta es bien simple: debemos tener en cuenta que no se trata de una interacción electrostática, sino electromagnética, donde cuentan los signos de las cargas y los sentidos de las velocidades.

Se puede comprobar que si las velocidades tienen el mismo sentido, las cargas se atraen.

 

 

 

 

Deja un comentario

AYUDA EL SAPO SABIO

Categorías
Canal Sapo Sabio
Numen, rock progresivo