Fuerza Magnética de Lorentz
F = q · v · B · sin(θ)
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve F = q × v × B × sin(θ) para Fuerza. Con Carga 10 nC, Velocidad 10 m/s, Densidad de Flujo 0.5 T, Ángulo v a B 45 °, el resultado es 0.03536 µN. Resuelve en 4 direcciones, así que introduces los valores que tienes y obtienes el que necesitas.
Calculadora
Fórmula
Descripción
La parte magnética de la fuerza de Lorentz es la fuerza sobre una carga que se mueve a través de un campo magnético. Es máxima cuando la velocidad es perpendicular al campo y nula cuando es paralela. La fuerza es siempre perpendicular tanto a la velocidad como al campo, razón por la cual un campo magnético uniforme hace que las cargas se muevan en círculos en lugar de acelerarlas. Es la base de los motores, los sensores de Hall, los CRT y los espectrómetros de masas.
Variables
- F — Fuerza magnética (N)
- q — Carga (C)
- v — Velocidad de la carga (m/s)
- B — Densidad de flujo magnético (T)
- θ — Ángulo entre la velocidad y el campo (grados)
Notas prácticas
La fuerza de Lorentz completa añade el término eléctrico qE. Como la fuerza magnética no realiza trabajo (es perpendicular al movimiento), cambia la dirección pero no la energía cinética de la carga.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| F | Fuerza | N | µN, mN, N, kN |
| q | Carga | nC | pC, nC, µC, mC, C |
| vel | Velocidad | m/s | mm/s, m/s, km/s |
| B | Densidad de Flujo | T | G, mT, T |
| theta | Ángulo v a B | ° | ° |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: Carga 10 nC, Velocidad 10 m/s, Densidad de Flujo 0.5 T, Ángulo v a B 45 °
- 2. La relación: F = q × v × B × sin(θ)
- 3. Sustituir: q = 10 nC, vel = 10 m/s, B = 0.5 T, theta = 45 °
- 4. Resultado: Fuerza = 0.03536 µN
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: Carga 100 pC, Velocidad 10 mm/s, Densidad de Flujo 10 G, Ángulo v a B 1.5 °
Resultado: Fuerza = 2.62 × 10⁻¹¹ µN
Rango bajo
Datos: Carga 1 nC, Velocidad 100 mm/s, Densidad de Flujo 10 mT, Ángulo v a B 15 °
Resultado: Fuerza = 2.59 × 10⁻⁷ µN
Típico
Datos: Carga 10 nC, Velocidad 10 m/s, Densidad de Flujo 0.5 T, Ángulo v a B 45 °
Resultado: Fuerza = 0.03536 µN
Rango alto
Datos: Carga 100 nC, Velocidad 100 m/s, Densidad de Flujo 1.5 T, Ángulo v a B 75 °
Resultado: Fuerza = 14.49 µN
Rango máximo
Datos: Carga 1 µC, Velocidad 1 km/s, Densidad de Flujo 15 T, Ángulo v a B 750 °
Resultado: Fuerza = 7.5 mN
Resolver para cada variable
Resolver Fuerza
Carga 100 pC, Velocidad 10 mm/s, Densidad de Flujo 10 G, Ángulo v a B 1.5 ° → 2.62 × 10⁻¹¹ µN
Resolver Carga
Fuerza 1 mN, Velocidad 10 mm/s, Densidad de Flujo 10 G, Ángulo v a B 1.5 ° → 3820 C
Resolver Velocidad
Fuerza 1 mN, Carga 100 pC, Densidad de Flujo 10 G, Ángulo v a B 1.5 ° → 3.82 × 10⁸ km/s
Resolver Densidad de Flujo
Fuerza 1 mN, Carga 100 pC, Velocidad 10 mm/s, Ángulo v a B 1.5 ° → 3.82 × 10¹⁰ T
Cómo varía Fuerza con Carga
| Carga (entrada) | Fuerza (resultado) |
|---|---|
| 1 nC | 0.003536 µN |
| 2.5 nC | 0.008839 µN |
| 5 nC | 0.01768 µN |
| 7.5 nC | 0.02652 µN |
| 10 nC | 0.03536 µN |
| 15 nC | 0.05303 µN |
| 20 nC | 0.07071 µN |
| 40 nC | 0.1414 µN |
| 70 nC | 0.2475 µN |
| 100 nC | 0.3536 µN |
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¿Cómo se calcula Fuerza Magnética de Lorentz?
Usa F = q × v × B × sin(θ). Con Carga 10 nC, Velocidad 10 m/s, Densidad de Flujo 0.5 T, Ángulo v a B 45 °, Fuerza resulta 0.03536 µN.
¿Cuál es la fórmula de Fuerza Magnética de Lorentz?
La fórmula es F = q × v × B × sin(θ). La parte magnética de la fuerza de Lorentz es la fuerza sobre una carga que se mueve a través de un campo magnético.
¿Cómo se obtiene Carga conociendo los demás valores?
Despeja Carga: con Fuerza 1 mN, Velocidad 10 mm/s, Densidad de Flujo 10 G, Ángulo v a B 1.5 °, Carga es 3820 C.
¿Cómo se obtiene Velocidad conociendo los demás valores?
Despeja Velocidad: con Fuerza 1 mN, Carga 100 pC, Densidad de Flujo 10 G, Ángulo v a B 1.5 °, Velocidad es 3.82 × 10⁸ km/s.
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