Conceptos Clave de la Ley de Lorentz y su Aplicación en Campos Magnéticos

- Ley de Lorentz: La fuerza, F, que ejerce un campo magnético, B, sobre una carga, q, que se mueve con una velocidad, V, es proporcional a la carga, a la velocidad y a la intensidad del campo magnético, de acuerdo con esta ley: Características: F = q * (V x B); módulo: F = |q| * v * B * sen(a), siendo a el ángulo entre V y B. Su dirección es perpendicular al plano que forman V y B y su sentido coincide con el de (V x B) si q es positiva y al contrario si q es negativa.

- Tesla: 1 tesla es la intensidad de un campo magnético que produce una fuerza de un newton sobre una carga de un coulomb que se mueve con una velocidad, perpendicular al campo magnético, de un metro por segundo.

- Movimiento de una carga en un campo magnético uniforme: Si una partícula de masa m y carga q penetra en un campo uniforme, B, con una velocidad v, perpendicular a las líneas del campo, actúa sobre ella una fuerza, perpendicular a su velocidad, y de módulo constante, que, según la ley de Newton, produce una aceleración normal. An = (|q| * v * B) / m = constante.

- Aplicaciones de la Ley de Lorentz:

• Selector de velocidad: Zona limitada por dos láminas donde actúan conjuntamente un campo eléctrico, E, y otro magnético, B, perpendiculares entre sí. Sobre las partículas cargadas que penetran en esa zona, con v perpendicular a ambos campos, actúan dos fuerzas: Fe = |q| * E y Fm = |q| * v * B; Fe = Fm implica V = E / B; este instrumento permite, regulando los valores B y E, seleccionar la velocidad de las partículas.

- Espectrómetro de masas: Si a la salida de un selector de velocidad producimos un campo magnético uniforme, B, perpendicular a la velocidad de las partículas, estas describen una trayectoria circular de radio R = m * v / (|q| * B); si las hacemos impactar sobre una placa fotográfica, tenemos un espectrómetro de masas. Cada zona de impacto en la placa permite medir con facilidad el radio de la trayectoria de las partículas correspondientes y, por tanto, su masa.

- Ley de Laplace: La fuerza que actúa sobre un segmento, dl, de una corriente eléctrica de intensidad I, situada en un campo magnético B, es: dF = I * (dl x B); de acuerdo con esta ley, la fuerza que actúa sobre cualquier corriente eléctrica colocada en un campo magnético es la integral a lo largo de la línea de corriente: ∫ I * dl x B.

- Fuerza sobre una corriente rectilínea: Si aplicamos esta ley a un conductor recto de longitud L, por el que circula una corriente eléctrica de intensidad constante, I, situado en un campo magnético uniforme, B. Como las direcciones de dl y B no varían y los valores de B e I son constantes, la fuerza sobre un conductor rectilíneo es: F = I * (L x B).

- Fuerzas entre corrientes eléctricas rectilíneas: Dos corrientes paralelas del mismo sentido se atraen, y si tienen distinto sentido se repelen. En ambos casos, la fuerza por unidad de longitud sobre cada conductor vale: F/L = (μ * I1 * I2) / (2 * π * d).

- Amperio: Un amperio es la intensidad de corriente eléctrica que circula en sentido distinto por dos conductores rectilíneos paralelos, separados un metro, cuando se repelen con una fuerza de 2 * 10^-7 N por metro de conductor.

 -> T  ;    -->     ; F = q * (v * B * sen ) ; Ley Ohm ->   ;  ;   

 N ;   NC^-1 ;     V ;     ;