El movimiento de partículas cargadas en un campo magnético se describe mediante un cambio en la dirección del movimiento. Se describe como un campo magnético que solo puede cambiar la dirección del movimiento.
El movimiento de partículas cargadas en un campo magnético se describe mediante un cambio en la dirección del movimiento. Esto se describe como un campo magnético que solo puede cambiar la dirección del movimiento.
Cuando una partícula cargada se mueve en un campo magnético, ejerce una fuerza magnética dada por la ecuación y su movimiento está determinado por las leyes de Newton.
dónde es el radio del círculo,
es una partícula de masa, y
Radio de giro de la partícula.
La naturaleza del movimiento depende de la dirección inicial tanto de la velocidad como del campo magnético. El ángulo inicial entre la velocidad y el campo magnético determina las características de salida del movimiento.
Movimiento de partículas cargadas basado en el ángulo cerrado () entre el vector velocidad y el vector campo magnético, hay tres casos:
- El movimiento de las partículas cargadas es a lo largo de la dirección del campo magnético.
- El movimiento de las partículas cargadas es perpendicular a la dirección del campo magnético.
- El movimiento de las partículas cargadas no es ni a lo largo ni perpendicular a la dirección del campo magnético.
movimiento de una partícula cargada a lo largo de un campo magnético
Para cargas a lo largo del campo magnético, hay dos posibilidades. Primero, el ángulo interior () es cualquiera
de nuevo
Segundo, si el seno del ángulo es cero. Por lo tanto, suponiendo que la fuerza magnética es cero y que no hay otros campos de fuerza presentes, el movimiento de la partícula no se ve afectado.
movimiento de partículas cargadas perpendiculares al campo magnético
El campo magnético alrededor de una partícula cargada describe una trayectoria circular como una fuerza magnética que siempre es perpendicular al movimiento. La fuerza magnética proporciona la fuerza centrípeta necesaria para el movimiento circular. El tiempo del campo magnético alrededor de la partícula cargada es importante. El campo magnético se indica mediante símbolos X dispersos, lo que indica un campo magnético uniforme dirigido en el plano del dibujo.
Las partículas cargadas experimentan la mayor fuerza magnética. Está dada por la siguiente fórmula:
El radio R de una trayectoria circular viene dado por
La velocidad angular es:
Movimiento de partículas cargadas que entran en un campo magnético.
Una partícula cargada que entra en un campo magnético define un arco de, como máximo, un semicírculo. Si se controla el alcance del campo magnético, no habrá flexión de la trayectoria debido a la fuerza magnética.
Las partículas cargadas entran en la región magnética oblicuamente en un cierto ángulo en el plano de movimiento, pero la velocidad y la dirección del campo magnético siguen siendo perpendiculares entre sí. Luego, las partículas siguen una trayectoria circular. Sin embargo, las partículas deben recorrer el área detrás del límite YY’ para completar la trayectoria circular. No hay campo magnético detrás del límite. Por lo tanto, las partículas cargadas no pueden completar una trayectoria circular. Por simetría, el ángulo que forma el vector velocidad con la frontera YY’ en la entrada es el mismo ángulo que forma el vector velocidad con la frontera YY’ en la salida.