Comprender la física
* Lorentz Force: La fuerza sobre una partícula cargada que se mueve en un campo magnético viene dada por la Ley de la Fuerza de Lorentz:
* f =q (v x b)
* F =Fuerza (en Newtons)
* q =carga de la partícula (en coulombs)
* V =velocidad de la partícula (en metros por segundo)
* B =resistencia al campo magnético (en teslas)
* x =producto cruzado (que da como resultado un vector perpendicular a V y B)
* El campo magnético de la Tierra: El campo magnético de la Tierra es aproximadamente un campo dipolo, con una resistencia de aproximadamente 50 microtesla (µt) en la superficie de la Tierra.
El desafío
El problema es que no ha proporcionado la velocidad del electrón. La fuerza en el electrón depende directamente de qué tan rápido se mueva en relación con el campo magnético.
Cálculo de ejemplo
Supongamos que el electrón se mueve con una velocidad de 1.0 x 10^7 metros por segundo (una velocidad típica para electrones en muchas situaciones).
1. Carga de un electrón: Q =-1.602 x 10^-19 Coulombs
2. Resistencia al campo magnético: B =50 µt =50 x 10^-6 Tesla
3. Velocidad del electrón: V =1.0 x 10^7 m/s
4. Calcule la fuerza (suponiendo que la velocidad sea perpendicular al campo magnético):
* F =q (v x b) =qvb (ya que el producto cruzado simplifica la multiplicación cuando V y B son perpendiculares)
* F =(-1.602 x 10^-19 C) (1.0 x 10^7 m/s) (50 x 10^-6 t)
* F =-8.01 x 10^-17 Newtons
Notas importantes
* Dirección de la fuerza: La dirección de la fuerza está determinada por la regla de la mano derecha (o la regla de la izquierda si la carga es negativa).
* Velocity: La fuerza es cero si la velocidad del electrón es paralela al campo magnético.
* Complejidad del mundo real: El campo magnético de la Tierra no es uniforme. Varía en resistencia y dirección dependiendo de la ubicación.
¡Avíseme si tiene la velocidad del electrón, y puedo proporcionar un cálculo más preciso!
