O campo magnético e a força magnética são iguais: aspectos e fatos diferentes

O campo magnético e a força magnética andam de mãos dadas. Neste artigo, discutiremos a relação fascinante entre os dois.

A campo magnético é uma entidade real que preenche o espaço ao redor de um condutor de corrente ou carga em movimento, ou ímã. Além disso, a força atuada por um campo magnético sobre uma partícula carregada em movimento é força magnética.

Como o campo magnético está conectado à força magnética

Para entendê-lo com mais precisão, se colocarmos uma carga estáticae em uma campo magnético, a carga não experimenta força, então para definir um campo magnético, tomamos uma carga q que está se movendo com velocitary v em tal campo

Se F_m é a força exercida pelo campo na carga móvel, então foi descoberto experimentalmente que;

1. F_m ∝v
2. F_m ∝q
3. F_m ∝ v senθ

Se F_m é a força exercida pelo campo na carga móvel, então foi descoberto experimentalmente que; 

Combinando os três pontos acima, obtemos  

F_m= Bqv senθ …………(1)

Aqui B é a constante proporcional, e dá a magnitude do campo magnético. Também é conhecido como densidade de fluxo magnético ou campo magnético indução, ou simplesmente campo magnético. Isso é um pseudo-vetor, e nós o denotamos por B. 

Quando um campo magnético é exatamente igual à força magnética 

Se considerarmos q=1, v=1 e θ = 90⁰  

Da equação (1), F_m= B

Então, aqui, podemos dizer que o campo magnético em um ponto é igual à força magnética agindo sobre uma carga unitária quando ela se move com velocidade unitária em uma direção perpendicular ao campo magnético. 

Na notação vetorial, F_m= q(Bxv)

Obviamente, F._m conhecido como magnético Força de Lorentz, é perpendicular ao plano contendo v e B.

Em caso,

Nesse caso, F._m=qvB

Como, F_m=qvB

B = F_m/qv

If  F_m = 1N, q = 1C ev = 1m / s 

Então, 1T= N/C(m/s)

1T= N/Ampère

A SI unidade de B é chamada tesla (T)

Assim, o campo magnético em um ponto é então chamado de um tesla se uma carga de 1 coulomb, ao se mover perpendicularmente à direção do campo magnético com uma velocidade de 1 metro / segundo, sofrer uma força de 1 newton. 

Direção do campo magnético e força magnética

O campo magnético não flui na direção de sua fonte que é corrente; em vez disso, flui normal à direção da corrente. Além disso, o força magnética agir perpendicularmente ao campo magnético.  

A direção do campo magnético pode ser detectada usando a regra do polegar direito. De acordo com a regra do polegar direito; Se um fio condutor de corrente for mantido em mãos, a direção do polegar implica a direção da corrente e a direção dos dedos indica a direção do fluxo do campo magnético.  

Exemplo

Se dermos uma ímã de barra e trazê-lo para um prego de ferro, em algum ponto, o prego se move em direção ao ímã e gruda nele. Além disso, ele permanece lá até que o separemos manualmente do ímã. Então, por que um prego de ferro gruda no ímã?  

A razão por trás é o força de atração que conecta o prego e o ímã. Essa força é aplicada pelo ímã na unha e, portanto, é chamada de força magnética. 

Aqui está uma pergunta interessante que eu quero que você responda; A força magnética é força de contato, ou em outras palavras, o contato entre um ímã e o prego é necessário para que o ímã atraia o prego?  

Quando movemos o ímã lentamente em direção ao prego de ferro, e neste ponto, o prego também começa a se mover em direção ao ímã, isso significa que a força entrou em ação mesmo quando não havia contato entre o ímã e o prego. Portanto, podemos dizer que a força magnética não é um força de contato.  

O que esta natureza sem contato da força magnética, diga-nos  

Isso nos diz que existe um campo invisível produzido pelo ímã no espaço ao seu redor, e se você trouxer algum ferromagnético material neste campo, então ele experimenta essa força de atração. Não podemos ver este campo, mas ele existe.  

Agora, mais uma pergunta interessante, você acha que a força desse campo é constante em toda a área ao redor do ímã?  

Deixe-me explicar de maneira fácil, suponha que haja um roteador de fidelidade sem fio em operação em algum local. Ele nos fornece um sinal completo de direções em alguma distância. atualmente, para conectar o celular à rede, gostaríamos de trazê-lo apenas durante esta variação. Este sinal é mais forte perto do roteador.

“Quanto mais perto você aproxima o celular do roteador, mais forte é o sinal”.

Pode-se entender o ímã com a mesma abordagem. ímã contém um campo de força ao seu redor. A força desse campo é maior perto do ímã e diminui à medida que tendemos a nos afastar mais dele.

Conforme você traz qualquer objeto ferromagnético durante este campo, ele experimenta uma força atrativa. Quanto mais perto tivermos a tendência de trazer esse objeto para o ímã, maior será a força que ele experimentará até que em algum propósito, uma vez que a força seja grande o suficiente para criar o salto do item em direção ao ímã. 

Problemas no campo magnético e força magnética

Vamos entender a relação do campo magnético e da força magnética resolvendo alguns problemas básicos. 

problema 1 

Descubra que o campo magnético exercido sobre uma carga de 20 coulomb está se movendo perpendicularmente à direção do campo magnético com velocidade de 2m / se experimenta uma força de 5 newtons.  

Alternativa?  

Dada a força magnética, F_m

Velocidade da partícula de carga, v

Campo magnético, 

Força do campo magnético é 0.125 Tesla. 

problema 2

Encontre a força magnética experimentada por uma partícula de carga com carga de 50coulomb movendo-se com velocidade unitária em ângulo reto para o campo magnético de força de 2 tesla. 

Alternativa?

  We saiba que a equação da força magnética e o campo magnético é  

Portanto, a força experimentada pela partícula é de 100 newtons. 

Perguntas mais frequentes | FAQs 

Q. Como o campo magnético e a força magnética variam um com o outro?  

Resposta: “A força magnética F é diretamente proporcional ao força do campo magnético. ” Conforme o campo magnético fica mais forte, a força magnética também aumenta e vice-versa. 

P. Em que ponto do campo magnético, a partícula de carga experimenta a força magnética mais forte? 

Resp: As linhas do campo magnético entram por meio de pólo Sul de ímã e folhas do pólo norte. Devido a esta força magnética pode ser experimentada mais forte em qualquer um dos pólos em comparação com o pólo oposto. 

Q. O campo magnético afeta a força magnética? 

Resp: A força experimentada pela carga em movimento é diferente em diferentes pontos do campo magnético.

As forças magnéticas de atração ou repulsão causadas pelo movimento de partículas eletricamente carregadas são responsáveis ​​pelo motor elétrico e pela atração do ferro em direção aos efeitos do ímã. As cargas estáticas experimentam o campo elétrico, enquanto o campo elétrico e o campo magnético podem ser experiências entre as cargas em movimento. Essa força magnética entre duas cargas em movimento pode ser entendida como o efeito de um campo magnético de outra em uma das cargas. 

Q. Por que a força magnética é perpendicular ao campo magnético? 

Resp: Se dois objetos ou entidades estão em ângulo reto, isso significa que eles são perpendiculares entre si.

Porque campo magnético (Lorentz) é diretamente proporcional a vx B, onde v é a velocidade da carga em movimento e B é a força do campo magnético. Como sabemos, o produto vetorial vetorial está sempre em ângulos retos entre si dos fatores vetoriais, a força é perpendicular a v. 

Q. A força magnética funciona?

Resp: As forças magnéticas não funcionam. 

Pois se Q move uma quantidade dl = vdt, o trabalho realizado é  

Isso acontece porque (B xv) é perpendicular a v, então (B xv).v = 0

“As forças magnéticas podem reverter a direção em que as partículas de carga se movem, mas não podem acelerá-la ou desacelerá-la.” 

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