fisica magnetismo

Movimento de Partículas carregadas sob a ação de um campo magnético constante
Movimento de Partículas carregadas sob a ação de um campo magnético constante

Existem três casos possíveis, de acordo com a orientação dos vetores velocidade \vec{v} e campo magnético \vec{B}:

1. Partícula com velocidade \vec{v} paralela a \vec{B}

De acordo com a expressão da força magnética, conclui-mos que {{\vec{F}}_{m}}=\vec{0}, porque a partícula encontra-se num movimento retilíneo uniforme de acordo com a primeira lei de Newton.

2. Partícula com velocidade \vec{v} perpendicular a \vec{B}

Nesta situação, a força magnética tem o seu valor máximo: {{F}_{m}}=\left| q \right|Bv. A força magnética é centrípeta e a particular descreve movimento circular uniforme (ver figura).

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Imagem1

Eletrões descrevendo movimento circular uniforme numa câmara de gás a baixa pressão. A trajetória dos eletrões é o círculo a branco.

Aplicando a Segunda Lei de Newton e como {{a}_{c}}=\frac{{{v}^{2}}}{r}, vem:

{{F}_{m}}=m\frac{{{v}^{2}}}{R}

Logo, como a força é dada por {{F}_{m}}=\left| q \right|Bv, obtemos:

R=\frac{mv}{\left| q \right|B}

O raio da trajetória descrita pela partícula de carga q é:

Diretamente proporcional ao momento linear da partícula, \vec{p}=m\vec{v};
Inversamente proporcional à intensidade do campo Magnético, \left| {\vec{B}} \right|.
3. Partícula lançada num campo magnético numa direção que não coincide com a do campo magnético nem lhe é perpendicular

Se a velocidade da partícula carregada tem uma componente perpendicular e outra paralela ao campo (isto é, \vec{v} e \vec{B} formam um ângulo diferente de 0º, 90º ou 180º), a trajectória da partícula é helicoidal.

A figura (a) mostra que o vetor \vec{v} tem duas componentes, uma paralela a \vec{B}, \displaystyle {{v}_{II}}=v\cos \alpha e outra perpendicular, \displaystyle {{v}_{{}}}=v\sin \alpha :Imagem2

A componente paralela dá origem a um movimento de