09_02_002


Tema 09: El campo magnético

Subtema 02: Movimiento de cargas

09_02_002

Origen: Burbano, 30, 9

Nivel: 1/3

Fuerza magnética trayectoria circular

Calculad el radio de la trayectoria y el período de rotación al entrar un electrón, un protón y un deuterón con una velocidad de 107 m/s perpendicularmente a un campo magnético de 0,2 wb/m².

qp = 1,6 10-19 C ; qe = -qp ; qd = qp ; me = 9,1 10-31 kg ; mp = 1,67 10-27 kg ; md = 2 mp

S O L U C I Ó N:

Al penetrar una partícula con carga en un campo magnético perpendicular a su velocidad, aparece una fuerza magnética que, según la regla de la mano izquierda, será perpendicular tanto a la velocidad como al campo, y de módulo constante. Por tanto, la partícula describirá una trayectoria circular ya que aparecerá sobre ella una aceleración normal.

La segunda ley de Newton nos dice que F = m a ; la fuerza actuante es la magnética, de valor q v B sen 90º, así que:

q v B = m (v2 / R) ==> R = mv / qB

La velocidad lineal está relacionada con la angular v = w R = (2π/T) (mv/qB) de donde se despeja el valor de T = 2πm / qB

Sustituyendo en ambas expresiones las cargas y sus masas dadas en el enunciado, se encuentran los valores solicitados.

Téngase presente que las trayectorias de las cargas positivas y las negativas describirán circunferencias en sentidos de rotación diferentes, ya que la fuerza tendrá sentido diferente en cada uno de los dos casos.

* * * * * * * * * *

09_02_002