Eremu Magnetiko Uniforme Bat: Indar Magnetikoaren Azterketa

14 - Eremu Magnetiko Uniforme Baten Barrualdean Eragindako Indar Magnetikoa

a) Higitzen Ari Den Karga Puntual Baten Gainean

Eremu elektriko batean karga bat kokatuz gero, indar elektriko bat agertzen da partikula kargatu horren gainean.

Eremu magnetiko batean, berriz, ez da gauza bera gertatzen. Esperimentalki froga daiteke eremu magnetiko baten barruan geldirik dagoen karga bat kokatzen badugu, bere gainean ez dela inongo indarrik azaltzen. Karga higitzen bada, aldiz, kargaren norabidean aldaketa garbi bat azaltzen da, beraz, Newtonen bigarren legean oinarriturik, partikula horren gainean indar batek eragiten duela ondorioztatu egin behar da.

Indar Magnetiko Horren Propietateak Hauexek Dira:

• 1. Abiadura eremuaren paraleloa denean indarra nulua da. Indarra maximoa da abiadura eta eremua perpendikularrak direnean.
• 2. Kargaren balioa “q”-ren, abiaduraren eta eremuaren intentsitatearen zuzenki proportzionala da.
• 3. Abiadurarekiko eta eremuaren intentsitatearekiko perpendikularra da.

Indarrari Lorentz-en indarra deritzogu eta adierazpen honen bidez defini daiteke: F = q(v x B) (marrazkia)

Lorentzen Indarraren Ezaugarriak Ondokoak Dira:

• MODULUA: F = q . v . B . sin(α), α angelua v eta B bektoreek osatzen dutena izanik.
• NORABIDEA: Partikulen abiadura eta indukzio magnetikoak osatzen duten planoarekiko perpendikularra da beti.
• NORANZKOA: Torlojuaren erregelaren araberakoa: v-tik B-ra biderik laburrenetik biratzean torlujuaren higiduraren noranzkoa.

Hortaz, q karga positibo bat eremu magnetiko uniforme batean sartzen bada eremuarekiko perpendikularra den abiaduraz, Lorentz-en indarrak higidura zirkular uniformea burutzera behartuko du. Zirkunferentziaren R erradioa B indukzio magnetikoarekin eta kargaren v abiadurarekin erlaziona dezakegu. Kargari eragiten dion indar zentripetua eremuak eginiko Lorentz-en indarra da:

F lorentz = m . a

qvbsin(α) = mv²/R

R = mv²/qvB

R = mv/qB

Adierazpenean ikusten denez, ibilbidearen erradioa, partikularen masa eta abiadurarekiko zuzenki proportzionala da eta bere kargarekiko eta eremu magnetikoaren alderantziz proportzionala. Biraketaren norantza kargaren zeinuaren araberakoa izango da. (marrazkia)

b) Korronte Elektrikoaren Eroale Lineal Baten Gainean

Korronte elementu bat higitzen ari diren kargen multzoa da. Elementu hori eremu magnetiko baten barruan dagoenean indar bat jasaten du, eremu magnetikoak korrontea osatzen duten kargei egindako Lorentz-en indar guztien emaitza da indar hori. Bere adierazpena hauxe da:

F = q(v x B)

F = It(v x B)

F = I(v t x B)

F = I(l x B)

Laplace-ren Legea

Non I korrontearen intentsitatea eta l eroale baten luzera diren. Indarraren modulua:

F = I . l . B . sin(α)

Norabidea: Eremuarekiko eta hariarekiko perpendikularra

Noranzkoa: Torlojuaren arauaren araberakoa.