Ley De Lorentz
Supongamos que una carga Q, que se desplaza a una velocidad v, en el interior de un campo magnético B. Este campo genera que aparezca una fuerza F, que actúa sobre la carga Q, de maneraque podemos evaluar dicha fuerza por la expresión:Como la fuerza es el resultado de un producto vectorial, será perpendicular a los factores, es decir, a la velocidad y al campo magnético. Al ser perpendicular a la velocidad de la carga, también lo es a su trayectoria, por lo cuál dicha fuerza no realiza trabajo sobre la carga, lo que supone que no hay cambio de energía cinética, o lo que es lomismo, no cambia el módulo de la velocidad. La única acción que se origina, cuando la partícula entra en el campo magnético, es una variación de la dirección de la velocidad, manteniéndose constante el módulo. | | |
| Este cambio de dirección es debido a que la fuerza que aparece va a actuar como fuerza centrípeta, originando un movimiento de rotación de la partícula en el interior del campomagnético. En el gráfico que vemos al lado, observamos la fuerza producida, que es la que originará ese cambio de dirección. B representa al campo, cuyo sentido es hacia el interior de la página. F es la fuerza, que, como vemos, tiene dirección radial, es decir, actúa como fuerza central y, v es la velocidad de la carga. | | |
Existe una regla muy sencilla para obtener la dirección, obvia porser el resultado de un producto vectorial, y el sentido de la fuerza que actúa sobre la carga. Se conoce con el nombre de la "Regla de la mano izquierda". Tal y como vemos en la figura, si colocamos los dedos de la mano izquierda pulgar, índice y medio, abiertos y perpendiculares entre sí, cada uno de ellos señala uno de los vectores:
4. FUERZA SOBRE UNA CARGA MÓVIL.Conocida como Ley deLorentz:Si la partícula se mueve en la misma dirección del campo, no experimenta ninguna fuerza.Si la velocidad es perpendicular al campo, se observa que la carga está sometida a una fuerza magnética perpendicular a la dirección del campo y a la de la velocidad.Para averiguar la dirección y sentido de la fuerza magnética se aplica la regla de la mano derecha.
5. Fuerza MagnéticaEl campo magnético esdefinido por la ley de Lorentz, y específicamente por la fuerza magnética de una carga en movimiento: Las implicaciones de esta expresión incluyen:La fuerza es perpendicular a la velocidad v de la carga q y al campo magnético B.2. La magnitud de la fuerza es F = q∙v∙B∙sinβ donde β es elángulo < 180º entre la velocidad y el campo magnético. Esto implica que la fuerza magnética de una carga estacionaria o de una carga en movimiento paralelo al campo magnético es nula.3. La dirección de la fuerza está dada por la regla de la mano derecha.
6. Forma clásica Para una partícula sometida a un campo eléctrico combinado con un campo magnético, la fuerza electromagnética total ofuerza de Lorentz sobre esa partícula viene dada por:donde es la velocidad de la carga, es el vector Intensidad de campo eléctrico y es el vector Induccion magnética. Formas alternativasForma integralForma tensorial
7. Principio de funcionamientoPrincipio de funcionamiento Se basa en la segunda Ley de Lorentz, un conductor por el que pasa una corriente eléctrica causa un campo magnético a sualrededor que tiende a ser expulsado si se le quiere introducir en otro campo magnético. así que las fuerzas magneticas quedan rechazadas por las bobinas del motor haciendo que el rotor del motor gire.F: Fuerza en newtonsI: Intensidad que recorre el conductor en amperiosl: Longitud del conductor en metros linealesB: Inducción en teslas
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1 Fuerza...
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