MAGNETICO - FISICA ROMERAL

a) Razone cómo podría averiguar con ayuda de una carga si en una región del espacio
hay un campo eléctrico o un campo magnético
b) Un haz de protones atraviesa sin desviarse una zona en la que existen un campo
eléctrico y otro magnético. Razone qué condiciones deben cumplir esos campos.
a) Para saber la fuerza que actúa sobre una partícula situada en una región del espacio donde
existen ambos campos, aplicamos la fuerza de Lorentz generalizada:
Pero
en este caso, el enunciado nos da a entender que solamente puede haber un campo.
1.- Si la partícula está en reposo y no sufre ninguna fuerza (no hay movimiento) se encuentra en
un campo magnético, o incluso no hay campo. Si hay campo magnético, la fuerza sufrida es 0 por
la definición de la fuerza de Lorentz:
Lo que sabemos realmente es que no hay campo eléctrico.
2. Si la partícula está en reposo y realiza un movimiento rectilíneo, quiere decir que ha sufrido una
fuerza, por lo que tendríamos un campo eléctrico. La partícula se desplazaría hacia un lado u otro
dependiendo del signo de su carga.
3. Si introducimos la partícula en dicho campo con una velocidad y realiza un movimiento circular,
es un campo magnético donde el vector velocidad y el vector del campo son perpendiculares.
F
Por la observación del movimiento de la partícula, o no, podemos saber el tipo de campo que hay
en una región del espacio.
Podría ocurrir que la carga se moviese inicialmente en la misma dirección que el campo magnético,
por lo que no sufriría fuerza alguna debido a que el producto vectorial sería 0. Así que podríamos
probar lanzándola en otra dirección y comprobar si se produce giro.
b) En este caso, como la partícula atraviesa ambos campos, utilizamos la ley de Lorentz
generalizada.
Debe cumplirse que ambas fuerzas (vectores) sean iguales en módulo y dirección, pero de
sentidos opuesto.
Para que las fuerzas tengan la misma dirección se debe cumplir que ambos campos y la
velocidad de la partícula sean perpendiculares entre si.
Con respecto al módulo, debe ocurrir que:
Con respecto al sentido, los campos deben estar posicionados de la siguiente manera:
La velocidad necesaria para que no se desvien es el cociente
del campo eléctrico entre el campo magnético.