Force Magnétique de Lorentz
F = q · v · B · sin(θ)
Réponse rapide
Cette calculatrice résout F = q × v × B × sin(θ) pour Force. Avec Charge 10 nC, Vitesse 10 m/s, Densité de Flux 0.5 T, Angle v à B 45 °, le résultat est 0.03536 µN. Elle résout dans 4 directions : saisissez les valeurs connues et obtenez celle qui manque.
Calculateur
Formule
Description
La partie magnétique de la force de Lorentz est la force exercée sur une charge se déplaçant à travers un champ magnétique. Elle est maximale lorsque la vitesse est perpendiculaire au champ et nulle lorsqu'elle est parallèle. La force est toujours perpendiculaire à la fois à la vitesse et au champ, ce qui explique pourquoi un champ magnétique uniforme fait décrire des cercles aux charges plutôt que de les accélérer. Elle est à la base des moteurs, des capteurs à effet Hall, des tubes cathodiques et des spectromètres de masse.
Variables
- F — Force magnétique (N)
- q — Charge (C)
- v — Vitesse de la charge (m/s)
- B — Densité de flux magnétique (T)
- θ — Angle entre la vitesse et le champ (degrés)
Notes pratiques
La force de Lorentz complète ajoute le terme électrique qE. Comme la force magnétique ne fournit aucun travail (elle est perpendiculaire au mouvement), elle change la direction mais non l'énergie cinétique de la charge.
Symboles et unités
| Symbole | Signification | Unité par défaut | Unités acceptées |
|---|---|---|---|
| F | Force | N | µN, mN, N, kN |
| q | Charge | nC | pC, nC, µC, mC, C |
| vel | Vitesse | m/s | mm/s, m/s, km/s |
| B | Densité de Flux | T | G, mT, T |
| theta | Angle v à B | ° | ° |
Étape par étape
- 1. Données connues: Charge 10 nC, Vitesse 10 m/s, Densité de Flux 0.5 T, Angle v à B 45 °
- 2. La relation: F = q × v × B × sin(θ)
- 3. Substitution: q = 10 nC, vel = 10 m/s, B = 0.5 T, theta = 45 °
- 4. Résultat: Force = 0.03536 µN
Exemples résolus
Plage minimale
Données: Charge 100 pC, Vitesse 10 mm/s, Densité de Flux 10 G, Angle v à B 1.5 °
Résultat: Force = 2.62 × 10⁻¹¹ µN
Plage basse
Données: Charge 1 nC, Vitesse 100 mm/s, Densité de Flux 10 mT, Angle v à B 15 °
Résultat: Force = 2.59 × 10⁻⁷ µN
Typique
Données: Charge 10 nC, Vitesse 10 m/s, Densité de Flux 0.5 T, Angle v à B 45 °
Résultat: Force = 0.03536 µN
Plage haute
Données: Charge 100 nC, Vitesse 100 m/s, Densité de Flux 1.5 T, Angle v à B 75 °
Résultat: Force = 14.49 µN
Plage maximale
Données: Charge 1 µC, Vitesse 1 km/s, Densité de Flux 15 T, Angle v à B 750 °
Résultat: Force = 7.5 mN
Résoudre pour chaque variable
Résoudre Force
Charge 100 pC, Vitesse 10 mm/s, Densité de Flux 10 G, Angle v à B 1.5 ° → 2.62 × 10⁻¹¹ µN
Résoudre Charge
Force 1 mN, Vitesse 10 mm/s, Densité de Flux 10 G, Angle v à B 1.5 ° → 3820 C
Résoudre Vitesse
Force 1 mN, Charge 100 pC, Densité de Flux 10 G, Angle v à B 1.5 ° → 3.82 × 10⁸ km/s
Résoudre Densité de Flux
Force 1 mN, Charge 100 pC, Vitesse 10 mm/s, Angle v à B 1.5 ° → 3.82 × 10¹⁰ T
Variation de Force selon Charge
| Charge (entrée) | Force (résultat) |
|---|---|
| 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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Comment calculer Force Magnétique de Lorentz ?
Utilisez F = q × v × B × sin(θ). Avec Charge 10 nC, Vitesse 10 m/s, Densité de Flux 0.5 T, Angle v à B 45 °, Force vaut 0.03536 µN.
Quelle est la formule de Force Magnétique de Lorentz ?
La formule est F = q × v × B × sin(θ). La partie magnétique de la force de Lorentz est la force exercée sur une charge se déplaçant à travers un champ magnétique.
Comment trouver Charge en connaissant les autres valeurs ?
Isolez Charge : avec Force 1 mN, Vitesse 10 mm/s, Densité de Flux 10 G, Angle v à B 1.5 °, Charge vaut 3820 C.
Comment trouver Vitesse en connaissant les autres valeurs ?
Isolez Vitesse : avec Force 1 mN, Charge 100 pC, Densité de Flux 10 G, Angle v à B 1.5 °, Vitesse vaut 3.82 × 10⁸ km/s.
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