terça-feira, 31 de maio de 2016

A força magnética, ou força de Lorentz, é resultado da interação entre dois corpos dotados de propriedades magnéticas, como ímãs ou cargas elétricas em movimento.
No caso das cargas elétricas, a força magnética passa a existir quando uma partícula eletricamente carregada movimenta-se em uma região onde atua um campo magnético.
Considerando que uma carga pontual Q, com velocidade v, é lançada em uma região onde existe um campo magnético uniforme B, passa a atuar sobre ela uma força magnética com intensidade dada pela seguinte equação:
F = Q.v.B.senα
*α é o ângulo entre os vetores da velocidade v e do campo magnético B.
A direção do campo magnético é perpendicular ao plano que contém os vetoresv e B, e o sentido é dado pela regra da mão direita. Observe a figura:
A regra da mão direita mostra o sentido da velocidade, do campo e da força magnética
A regra da mão direita mostra o sentido da velocidade, do campo e da força magnética
Veja que o dedo médio aponta na direção da velocidade v em que a carga está movimentando-se, já o indicador indica a direção do campo magnético B. O polegar aponta no sentido da Força magnética F.
O movimento adquirido pela carga elétrica ao entrar em contato com o campo magnético depende do ângulo em que ela foi lançada:
  1. Quando a partícula lançada possui velocidade paralela às linhas de indução do campo magnético, a força magnética é nula.
    Observe que, nesse caso, o ângulo α = 0º ou α = 180 º. A equação que utilizamos para calcular a força é:
    F = Q.v.B.senα.
    E o sen 0º = sen 180º = 0
    Substituindo na equação, teremos:
    F = Q.v.B.0
    F = 0
    Se a força é igual a zero, a partícula mantém-se com a mesma velocidade e realiza movimento retilíneo uniforme na mesma direção do campo magnético.
  2. Partícula lançada perpendicularmente ao campo magnético: o ângulo entre v eB será α = 90º. Como sen 90º = 1, teremos:
    F = Q.v.B.sen 90
    F = Q.v.B.1
    F = Q.v.B
    O movimento executado pela partícula é circular e uniforme, e o raio de sua trajetória é obtido da seguinte forma:
    F = Fcp
    Sabemos que:
    F = Q.v.B e Fcp = m.v2
                                     
    R
    Igualamos as expressões e obtemos:
    Q.v.B = m.v2
                  
    R
    R = m.v
          Q.B
    Quanto maior for a massa da partícula, maior será o raio de sua trajetória.
  3. Partícula lançada obliquamente às linhas de campo: Nesse caso, devemos considerar as componentes x e y do vetor velocidade. A velocidade vx tem o mesmo sentido que as linhas de campo magnético, enquanto vy é perpendicular. A resultante da velocidade ocasiona um movimento circular e uniforme, com direção perpendicular ao vetor B, que pode ser denominado de helicoidal uniforme.
A unidade de medida da força magnética é a mesma de qualquer outro tipo de foça: o Newton. Existem inúmeras aplicações da força magnética, dentre elas, podemos citar os seletores de velocidade, motores elétricos e galvanômetros.

Nenhum comentário:

Postar um comentário