Frequência de Ciclotrão
f = q · B / (2π · m)
Resposta rápida
Esta calculadora resolve f = q × B / (2π × m) para Frequência. Com Carga 100 mC, Densidade de Fluxo 0.5 T, Massa da Partícula 1 kg, o resultado é 0.007958 Hz. Resolve em 4 direções: introduza os valores que tem e obtenha o que falta.
Calculadora
Fórmula
Descrição
Uma partícula carregada que se move num campo magnético descreve círculos à frequência de ciclotrão, que depende apenas da razão carga/massa e da intensidade do campo—e não da velocidade ou do raio da órbita da partícula. Esta independência da frequência face à energia é o que faz funcionar os aceleradores de partículas de ciclotrão e as fontes de ressonância de ciclotrão de eletrões, e define a ressonância usada na espectrometria de massa.
Variáveis
- f — Frequência de ciclotrão (Hz)
- q — Carga da partícula (C)
- B — Densidade de fluxo magnético (T)
- m — Massa da partícula (kg)
Notas Práticas
Para um eletrão (q/m ≈ 1,76×10¹¹ C/kg), a frequência de ciclotrão é cerca de 28 GHz por tesla. O raio da órbita r = m·v/(q·B) cresce com a velocidade, embora a frequência permaneça fixa.
Símbolos e unidades
| Símbolo | Significado | Unidade predefinida | Unidades aceitas |
|---|---|---|---|
| f | Frequência | Hz | Hz, kHz, MHz, GHz |
| q | Carga | C | pC, nC, µC, mC, C |
| B | Densidade de Fluxo | T | G, mT, T |
| m | Massa da Partícula | kg | kg, g, mg |
Passo a passo
- 1. Dados conhecidos: Carga 100 mC, Densidade de Fluxo 0.5 T, Massa da Partícula 1 kg
- 2. A relação: f = q × B / (2π × m)
- 3. Substituir: q = 100 mC, B = 0.5 T, m = 1 kg
- 4. Resultado: Frequência = 0.007958 Hz
Exemplos resolvidos
Faixa mínima
Dados: Carga 100 µC, Densidade de Fluxo 10 G, Massa da Partícula 1 g
Resultado: Frequência = 1.59 × 10⁻⁵ Hz
Faixa baixa
Dados: Carga 1 mC, Densidade de Fluxo 10 mT, Massa da Partícula 10 g
Resultado: Frequência = 1.59 × 10⁻⁴ Hz
Típico
Dados: Carga 100 mC, Densidade de Fluxo 0.5 T, Massa da Partícula 1 kg
Resultado: Frequência = 0.007958 Hz
Faixa alta
Dados: Carga 1 C, Densidade de Fluxo 1.5 T, Massa da Partícula 100 kg
Resultado: Frequência = 0.002387 Hz
Faixa máxima
Dados: Carga 10 C, Densidade de Fluxo 15 T, Massa da Partícula 1000 kg
Resultado: Frequência = 0.02387 Hz
Resolver para cada variável
Resolver Frequência
Carga 100 µC, Densidade de Fluxo 10 G, Massa da Partícula 1 g → 1.59 × 10⁻⁵ Hz
Resolver Carga
Frequência 5 Hz, Densidade de Fluxo 10 G, Massa da Partícula 1 g → 31.42 C
Resolver Densidade de Fluxo
Frequência 5 Hz, Carga 100 µC, Massa da Partícula 1 g → 314.2 T
Resolver Massa da Partícula
Frequência 5 Hz, Carga 100 µC, Densidade de Fluxo 10 G → 0.003183 mg
Como Frequência varia com Carga
| Carga (entrada) | Frequência (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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Como se calcula Frequência de Ciclotrão?
Use f = q × B / (2π × m). Com Carga 100 mC, Densidade de Fluxo 0.5 T, Massa da Partícula 1 kg, Frequência dá 0.007958 Hz.
Qual é a fórmula de Frequência de Ciclotrão?
A fórmula é f = q × B / (2π × m). Uma partícula carregada que se move num campo magnético descreve círculos à frequência de ciclotrão, que depende apenas da razão carga/massa e da intensidade do campo—e não da velocidade ou do raio da órbita da partícula.
Como obter Carga conhecendo os outros valores?
Isole Carga: com Frequência 5 Hz, Densidade de Fluxo 10 G, Massa da Partícula 1 g, Carga é 31.42 C.
Como obter Densidade de Fluxo conhecendo os outros valores?
Isole Densidade de Fluxo: com Frequência 5 Hz, Carga 100 µC, Massa da Partícula 1 g, Densidade de Fluxo é 314.2 T.
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