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Fuerza Magnética sobre cargas eléctricas Fuerza de Lorentz

Publicado por Monica González

Los imanes y sus propiedades

Los griegos hace 2000 años, descubrieron que algunas piedras de la región de Magnesia lograban atraer pedazos de hierro. Esas piedras se denominaron magnetitas, esas formas son imanes naturales.

Independiente de su forma y tamaño, los imanes son compuestos por dos polos y generalmetne son inseparables.

IMA1

Existen dos tipos de imanes:

*Imanes naturales: Son los permanentes como por ejemplo, las magnetitas.
*Imanes artificiales: Son los fundidos de hierro, de cobalto y de níquel.
Como de seguro sabremos, los imanes poseen dos polos, que pueden ser cargados positivamente y negativamente, veamos la ilustración a continuación:

Fuerza Magnética sobre cargas eléctricas – Fuerza de Lorentz
La fuerza de Lorentz es la fuerza aplicada por una partícula que está cargada eléctricamente, sobre un campo electromagnético. Veamos la ecuación de la fuerza de Lorentz:

IMA2

Siendo que F representa la fuerza que fue aplicada en la carga puntiforme, por el campo electromagnético, E representa el campo eléctrico, B representa el campo magnético, q representa la carga eléctrica y v representa la velocidad de la carga.
Esa fuerza posee algunas características, veamos cada una de ellas:

*Intensidad: para podermos descobrir a intensidade, usamos a seguinte fórmula:
IMA3

Es importante resaltar que la fuerza magnética es proporcional al módulo de la carga eléctrica, al módulo de velocidad de lanzamiento y también a la intensidad del campo magnético. Considerando el Sistema Internacional, tenemos las siguientes unidades.
Para la fuerza f, la unidad de medida es el Newton N, para la carga eléctrica q, la unidad de medida es el Coulomb C, para la velocidad la unidad de medida es el m/s y para el campo magnético B la unidad es el Tesla.

IMA4
De acuerdo con la figura aquí presentada, podemos observar que F es perpendicular a v y B
* Sentido: El sentido va a depender del signo de la carga eléctrica, o sea, va a depender si ella es positiva o negativa. Si la carga fuese positiva, consecuentemente el sentido de la fuerza magnética irá a obedecer la regla de la mano izquierda, o sea, el dedo pulgar indicará la fuerza magnética (F), el dedo índice marcará el campo magnético (B) y el dedo mayor indicará el sentido de la velocidad (v).
Ya si la carga fuese negativa, consecuentemente el sentido de la fuerza magnética se revertirá.
Una convención didáctiva para representación de vectores


Para representar un vector que posee una dirección perpendicular en relación al plano de papel, existen dos símbolos, veamos cada uno de ellos y lo que ellos representan:
IMA5

Acción del campo magnético sobre una brújula

IMA6
Como podemos observar en la figura anterior, fue colocada una brújula dentro de un campo magnético. Con ello, tiende a alinearse con la línea de inducción en la tangencial, logrando con que el polo norte apunta hacia el sentido del campo.

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