Apostila 7
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Aula 26
Movimento de uma
carga em um campo
magnético
G
n
o
m
o
Movimento da carga elétrica no campo
magnético
Quando uma partícula eletrizada é lançada em um campo magnético
uniforme, ela poderá descrever no interior desse campo diversos
tipos de movimento, conforme a direção de sua velocidade em
relação ao campo magnético.
Gnomo
Primeiro caso
A partícula eletrizada com carga elétrica q é lançada
paralelamente às linhas de indução, isto é, v é paralelo ou
antiparalelo a B. Nesse caso, α = 0° ou α = 180°. Vejamos a
figura abaixo.
Gnomo
Segundo caso
A partícula eletrizada com carga elétrica q é lançada
perpendicularmente às linhas de indução, isto é, v é perpendicular
a B. Nesse caso, α = 90°. Vejamos a figura abaixo.
Nessa situação, como α = 90°, a força magnética Fmg age como uma
força centrípeta, modificando apenas a direção da velocidade v da
partícula de carga elétrica q, sem provocar variações em seu módulo.
Desse modo, essa partícula passa a descrever no interior do campo
magnético um movimento circular uniforme.
Gnomo
Calculo do raio do movimento
Sobre a partícula uma força magnética, dada por:
(I)
A qual atua como força centrípeta, dada por:
(II)
Como o ângulo θ = 90 , igualando I e II, obtemos:
1
Gnomo
Calculo do período do movimento
Do movimento circular uniforme temos que a velocidade é dada por:
Substituiremos na equação obtida para o raio.
Gnomo
Terceiro caso
A partícula eletrizada com carga elétrica q é lançada obliquamente
em relação às linhas de indução. Nesse caso, devemos decompor o
vetor velocidade v segundo duas componentes: vx – componente de
v na direção normal à direção de B e vy – componente de v na
direção de B. Essa componente determina um movimento retilíneo e
uniforme.
Teremos, então, uma combinação das trajetórias dos casos 1 e 2 e,
como resultado, obteremos uma hélicoidal, conforme mostrado na
figura abaixo.
Gnomo