Força Magnética sobre Cargas Elétricas: Interação entre Campos E e B

Força magnética sobre carga elétrica Campo E e B cruzados Força magnética sobre fios Força magnética sobre uma partícula carregada Módulo da força é o ângulo entre e Importante Se v 0 não existe força magnética sobre a partícula Se e paralelos entre si 0 a força magnética é nula Se e perpendiculares entre si 90 a força magnética é máxima A força magnética é perpendicular ao plano formado pela velocidade e campo magnético sua direção e sentido são dadas pela regra da mão direita a Os dedos representam o vetor velocidade e o vetor campo magnético sai da palma da mão b Mova os dedos vetor em direção à palma da mão vetor c O dedão indicará a direção e sentido do produto vetorial Importante Se a carga elétrica for positiva a direção e sentido da força magnética coincide com o dedão fig d Se a carga elétrica for negativa a força magnética apontará no sentido contrário ao dedão fig e Importante vetor entrando na página vetor saindo da página Campo magnético uniforme movimento circular Raio do movimento circular 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟í𝑝𝑒𝑡𝑎 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑎 2 Período do movimento circular A velocidade da partícula pode ser decomposta em componentes perpendicular e ao campo magnético A componente perpendicular rotação A componente paralela translação A combinação dos dois movimentos movimento helicoidal Passo da hélice distância percorrida ao longo do campo magnético ao completar uma volta a 𝐹 𝑞 𝑣𝐵 𝑣 𝐹 3201015 𝑞 𝐵 1601019400103 500 106 ms b 𝑅 𝑚 𝑣 𝑞 𝐵 9111031 500106 𝑅 1601019400103 712 103 m c 𝑇 2𝜋 𝑚 𝑞 𝐵 2𝜋 9111031 𝑇 1601019400103 894 109 s A partícula se move em linha reta a força magnética e elétrica se anulam 𝐹𝐸 𝐹𝐵 𝑣 𝐸 𝐵 Conclusões Somente partículas com velocidade dada acima se movem em linha reta O movimento independe da carga elétrica e seu sinal O movimento é o mesmo quer seja carga positiva ou negativa A partícula irá se desviar para cima ou para baixo da horizontal dependendo se sua velocidade é maior ou menor que a razão 𝐸Τ𝐵 Campo E e B uniformes e cruzados a 90 Serway R A Jewett J W Physics for Scientists and Engineers 6th ed Thomson BrooksCole 2004 𝐵 0035 𝑣 𝐸 2500 71428 ms 26 𝑅 𝑚 𝑣 21810 71428 0278 m 𝑞 𝐵 16010190035 A força sobre um fio retilíneo em um campo magnético uniforme fio A direção e sentido da força sobre o fio é igual à força sobre uma carga positiva com movimento no mesmo sentido da corrente elétrica Quando o fio não é retilíneo devemos dividir o fios em pequenos pedaços 𝑑𝐿 calcular a força 𝑑𝐹Ԧsobre cada pedaço e depois somar as forças de cada pedaço integrar 𝐹Ԧ 𝑖 𝐿 𝐵 𝑑𝐹Ԧ 𝑖 𝑑𝐿 𝐵 𝐹Ԧ 𝑑 𝐹Ԧ Importante a força magnética sobre um fio de formato qualquer é facilmente calculado se o mesmo estiver em um campo magnético uniforme A força sobre o fio curvilíneo AB é igual à força sobre o fio reto AB substituímos o fio curvo AB pelo fio reto AB i a 𝐹Ԧ 𝑖 𝑃 𝐵 𝐹Ԧ 𝑖 𝐿 𝑖Ƹ 𝐵 𝑘 𝑖 𝐿 𝐵 𝑗 𝐹Ԧ 20 20 40 𝑗Ƹ 160 𝑗Ƹ N b 𝐹Ԧ 𝑖 𝑃 𝐵 𝐹Ԧ 𝑖 𝐿 𝑖Ƹ 𝐵 𝑖Ƹ 0 A corrente no fio equivalente é paralela ao campo logo a força sobre o fio será nula