Campo magnético

Flujo y campo magnético

Fuerza sobre una carga en movimiento

Una carga eléctrica positiva en movimiento dentro de un campo magnético siente una fuerza que es ortogonal tanto a la densidad de flujo magnético como a su velocidad. Por ejemplo, si el campo magnético va de izquierda a derecha, y la carga se mueve hacia afuera del plano (hacia el lector), entonces la carga sentirá una fuerza hacia arriba. Ahora bien, si se invierte la dirección del campo magnético, entonces se invertirá la dirección de la fuerza, es decir, ahora irá hacia abajo. La dirección de la fuerza se puede determinar usando la “regla de la mano derecha” (regla de Fleming).

 

La magnitud y dirección de la fuerza F están dadas por el producto cruz:

donde q es la carga eléctrica de la partícula, v es el vector velocidad de la partícula y B es el campo magnético. Como resultado del producto cruz, la fuerza es perpendicular tanto al movimiento de la partícula como al campo magnético, entonces:

donde θ es el ángulo entre los vectores v y B. Al despejar la densidad de flujo magnético se obtiene la siguiente expresión:

Esta ecuación puede interpretarse de la siguiente manera: un campo magnético que tenga un flujo de un Tesla ejercerá una fuerza de un Newton sobre una carga de un Coulomb, que se mueve perpendicularmente al campo, con una velocidad de un metro por segundo, es decir:

Ejemplo