F v B a B v a F El campo magnético Ley de Lorentz Acción sobre una carga en movimiento Ley de Lorentz F v B a B v a F El sentido de la fuerza depende del signo de la carga

El campo magnético: acción sobre una carga en movimiento

Observación del movimiento de una carga eléctrica en un campo magnético El applet simula la existencia de dos campos magnéticos cuyos valores pueden modificarse de manera independiente. Podemos observar qué ocurre con los datos que vienen por defecto y después proceder sistemáticamente. Hacer nulo el campo magnético inferior, seleccionar los valores máximos del campo magnético, de la velocidad y de la masa de la partícula, poner el ángulo que forma la velocidad con el eje X en 90º y predecir, y luego comprobar, lo que ocurre al radio de la trayectoria cuando: - Disminuimos el valor del campo magnético El applet de Surendrananth funciona bien para velocidades superiores a 6 unidades. - Disminuimos la masa de la partícula - Disminuimos la velocidad de la partícula - Invertimos el sentido del campo magnético

Observación del movimiento de una carga eléctrica en un campo magnético El applet simula el movimiento de una carga en un campo magnético. Con Settings podemos cambiar: masa de la partícula: entre 5 y 20 gramos. velocidad de la partícula: entre 0 y 200 cm/s carga (positiva o negativa: entre 2000 y 8000 microculombios campo magnético: entre 2000 y 8000 mT (no puede cambiarse el sentido) El campo magnético entra en el papel. Con Mode podemos cambiar: mode 1: la carga se acerca libremente al campo. mode 2: la carga se mueve y el campo surge de repente. mode 3: la carga es desplazada por una mano que la deja dentro del campo. El applet de Surendrananth funciona bien para velocidades superiores a 6 unidades. Fijados unos valores de masa, velocidad y carga de la partícula así como el valor del campo magnético, el applet calcula el radio de la trayectoria y la velocidad angular de la misma en el interior de ese campo

Observación del movimiento de una carga eléctrica en un campo magnético 1.- Calcula el radio de la trayectoria y la velocidad angular de una partícula cargada cuya masa es 5 g, su carga 4000 mC y su rapidez es 75 cm/s, cuando entra en un campo magnético de 4000 mT, perpendicular al plano en el que se mueve la partícula. Comprueba el resultado obtenido con el que da el applet. Predice y comprueba lo que ocurre al radio de la trayectoria si: Se cambia el signo de la carga eléctrica. Se duplica el valor de la rapidez. Se duplica el valor del campo magnético. Se duplica el valor de la masa. Se duplica el valor de la carga eléctrica. El applet de Surendrananth funciona bien para velocidades superiores a 6 unidades.

v Fe El selector de velocidades Sólo hay campo eléctrico Fuerza eléctrica: Fe = q E La partícula cargada se desvía de su trayectoria rectilínea, teniendo en cuenta la dirección y sentido de la Fuerza eléctrica.

v Fm v B El selector de velocidades Sólo hay campo magnético Fuerza magnética: F= q v B v B Fm La partícula cargada se desvía de su trayectoria rectilínea, teniendo en cuenta la dirección y sentido de la fuerza magnética.

v El selector de velocidades Existe campo eléctrico y magnético Fuerza eléctrica: Fe = q E Fuerza magnética: F= q v B Para cada pareja de valores de E y B existe una velocidad v para la que Fe = Fm Las partículas que lleven esa velocidad pasan por el selector sin desviarse

El espectrógrafo de masas A continuación del selector de velocidades se coloca un campo magnético La partícula al llegar a ese campo magnético describe un movimiento circular, chocando con una pantalla pantalla Si se conoce q, se conoce v = E/B y medimos R , se puede calcular la masa de la partícula.

El espectrógrafo de masas Calcularemos las masas atómicas de los isótopos del helio En el selector de velocidades E = 2 N/C y B = 16 G ¿Qué velocidad tendrán los iones que no se desvíen? Utiliza el applet para medir el radio de la trayectoria descrita por cada ion A partir de los datos anteriores, calcula la masa en u de los isótopos del helio. q = 1,6 10-19 C 1 u = 1,67 · 10-27 kg

El espectrógrafo de masas Calcularemos las masas atómicas de los isótopos del carbono En el selector de velocidades E = 2 N/C y B = 25 G ¿Qué velocidad tendrán los iones que no se desvíen? Utiliza el applet para medir el radio de la trayectoria descrita por cada ion A partir de los datos anteriores, calcula la masa en u de los isótopos del carbono. q = 1,6 10-19 C 1 u = 1,67 · 10-27 kg