Dinámica de Cargas y Corrientes: La Fuerza Magnética en Campos Uniformes

FUERZA EJERCIDA POR UN CAMPO Magnético UNIFORME SOBRE UN ELEMENTO DE CORRIENTE

Un elemento De corriente es un trozo de conductor, recorrido por una intensidad de Corriente de valor I. Esta caracterizado por esa intensidad y por su longitud L

1/  El modulo de la fuerza /F/=F, Es proporcional a la intensidad (I) que atraviesa el elemento de corriente

2/ F es Proporcional a la longitud(L) del elemento de corriente

3/ Depende de La orientación del elemento de corriente con respecto a las ldf del campo magnético.
En concreto F es proporcional al seno del ángulo formado por el elmento de Corriente(sen9) con B

La constante de Proporcionalidad es el modulo de la inducción magnética /B/=B

La F se Obtiene en N, si I esta en amperios, L en metros y B en teslas(T)

F perpendicular
I: la fuerza es perpendicular al elemento De corriente

F perpendicular B: la fuerza es perpendicular a la Inducción magnética

Si la carga Es positiva q>0 = dirección y sentido

Si la carga Es negativa q<0 =dirección pero no sentido

1/ Si el Ángulo 9 es 0 o 180, es decir v es paralela a B, sen 9=0 y la fuerza sobre la Carga será nula

2/ El mayor Valor del modulo de la fuerza, para una velocidad y campos magnéticos dados se Da cuando el sen9=1 es decir cuando las ldf del campo magnético son Perpendiculares a la velocidad de carga(9=90)

A partir de La expresión vectorial F=q.V X B se sabe que la fuerza es siempre perpendicular a La velocidad de carga, y por tanto perpendicular a la trayectoria en cada punto De la misma. Una fuerza perpendicular a la trayectoria no realiza trabajo y no Modifica el modulo de la velocidad no cambiando la energía cinética de la Partícula

La fuerza que realiza el campo magnético modifica la dirección De la velocidad de la carga siendo origen por tanto de una aceleración normla, No cambia por ser perpendicular a la velocidad del modulo de la misma

Vamos a considerar con detalle el caso de una partícula de Carga q y masa m que se mueve con una velocidad v En una zona del espacio en la que su trayectoria es, en todo momento, Perpendicular al campo magentico de inducción B. Esto es lo mismo que aformar que B es Perpendicualr a v en todo momento

Bajo las condiciones señaladas la partícula cargada describe Un MCU, de velocidad lineal v, siendo la fuerza que el campo magentico realiza Igual a la fuerza centrípeta responsable del MCU, igualando las expresiones de Los módulos : Fmag= Fcent(formula)

Si el campo magnético B forma con v un ángulo 9 que no sea Igual a 0,180 o 90, la partícula cargada adopta una trayectoria helicoidal, en La que el eje de la trayectoria es paralelo a las ldf del campo magnético

Cuando una carga eléctrica q atraviesa una zona del espacio En la que existen simultáneamente un campo eléctrico E y un campo magnético B Con una velocidad v, sobre la carga actúa una fuerza total, suma vectorial de La fuerza eléctrica de la magnética, denominada fuerza de Lorentz(formula)