Frecuencia de Ciclotrón
f = q · B / (2π · m)
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve f = q × B / (2π × m) para Frecuencia. Con Carga 100 mC, Densidad de Flujo 0.5 T, Masa de la Partícula 1 kg, el resultado es 0.007958 Hz. Resuelve en 4 direcciones, así que introduces los valores que tienes y obtienes el que necesitas.
Calculadora
Fórmula
Descripción
Una partícula cargada que se mueve en un campo magnético gira a la frecuencia de ciclotrón, que depende únicamente de la relación carga-masa y de la intensidad del campo—no de la velocidad de la partícula ni del radio de la órbita. Esta independencia de la frecuencia respecto a la energía es lo que hace funcionar a los aceleradores de partículas de tipo ciclotrón y a las fuentes de resonancia ciclotrónica de electrones, y fija la resonancia utilizada en espectrometría de masas.
Variables
- f — Frecuencia de ciclotrón (Hz)
- q — Carga de la partícula (C)
- B — Densidad de flujo magnético (T)
- m — Masa de la partícula (kg)
Notas prácticas
Para un electrón (q/m ≈ 1.76×10¹¹ C/kg), la frecuencia de ciclotrón es de unos 28 GHz por tesla. El radio de la órbita r = m·v/(q·B) crece con la velocidad aunque la frecuencia se mantenga fija.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| f | Frecuencia | Hz | Hz, kHz, MHz, GHz |
| q | Carga | C | pC, nC, µC, mC, C |
| B | Densidad de Flujo | T | G, mT, T |
| m | Masa de la Partícula | kg | kg, g, mg |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: Carga 100 mC, Densidad de Flujo 0.5 T, Masa de la Partícula 1 kg
- 2. La relación: f = q × B / (2π × m)
- 3. Sustituir: q = 100 mC, B = 0.5 T, m = 1 kg
- 4. Resultado: Frecuencia = 0.007958 Hz
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: Carga 100 µC, Densidad de Flujo 10 G, Masa de la Partícula 1 g
Resultado: Frecuencia = 1.59 × 10⁻⁵ Hz
Rango bajo
Datos: Carga 1 mC, Densidad de Flujo 10 mT, Masa de la Partícula 10 g
Resultado: Frecuencia = 1.59 × 10⁻⁴ Hz
Típico
Datos: Carga 100 mC, Densidad de Flujo 0.5 T, Masa de la Partícula 1 kg
Resultado: Frecuencia = 0.007958 Hz
Rango alto
Datos: Carga 1 C, Densidad de Flujo 1.5 T, Masa de la Partícula 100 kg
Resultado: Frecuencia = 0.002387 Hz
Rango máximo
Datos: Carga 10 C, Densidad de Flujo 15 T, Masa de la Partícula 1000 kg
Resultado: Frecuencia = 0.02387 Hz
Resolver para cada variable
Resolver Frecuencia
Carga 100 µC, Densidad de Flujo 10 G, Masa de la Partícula 1 g → 1.59 × 10⁻⁵ Hz
Resolver Carga
Frecuencia 5 Hz, Densidad de Flujo 10 G, Masa de la Partícula 1 g → 31.42 C
Resolver Densidad de Flujo
Frecuencia 5 Hz, Carga 100 µC, Masa de la Partícula 1 g → 314.2 T
Resolver Masa de la Partícula
Frecuencia 5 Hz, Carga 100 µC, Densidad de Flujo 10 G → 0.003183 mg
Cómo varía Frecuencia con Carga
| Carga (entrada) | Frecuencia (resultado) |
|---|---|
| 10 mC | 7.96 × 10⁻⁴ Hz |
| 25 mC | 0.001989 Hz |
| 50 mC | 0.003979 Hz |
| 75 mC | 0.005968 Hz |
| 100 mC | 0.007958 Hz |
| 150 mC | 0.01194 Hz |
| 0.2 C | 0.01592 Hz |
| 0.4 C | 0.03183 Hz |
| 0.7 C | 0.0557 Hz |
| 1 C | 0.07958 Hz |
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¿Cómo se calcula Frecuencia de Ciclotrón?
Usa f = q × B / (2π × m). Con Carga 100 mC, Densidad de Flujo 0.5 T, Masa de la Partícula 1 kg, Frecuencia resulta 0.007958 Hz.
¿Cuál es la fórmula de Frecuencia de Ciclotrón?
La fórmula es f = q × B / (2π × m). Una partícula cargada que se mueve en un campo magnético gira a la frecuencia de ciclotrón, que depende únicamente de la relación carga-masa y de la intensidad del campo—no de la velocidad de la partícula ni del radio de la órbita.
¿Cómo se obtiene Carga conociendo los demás valores?
Despeja Carga: con Frecuencia 5 Hz, Densidad de Flujo 10 G, Masa de la Partícula 1 g, Carga es 31.42 C.
¿Cómo se obtiene Densidad de Flujo conociendo los demás valores?
Despeja Densidad de Flujo: con Frecuencia 5 Hz, Carga 100 µC, Masa de la Partícula 1 g, Densidad de Flujo es 314.2 T.
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