Il campo magnetico e la forza magnetica sono uguali: aspetti e fatti diversi?

Campo magnetico e forza magnetica vanno di pari passo. In questo articolo, discuteremo l'affascinante relazione tra questi due.

A campo magnetico è un'entità reale che riempie lo spazio attorno a un conduttore percorso da corrente o una carica in movimento o un magnete. Oltre a ciò, la forza esercitata da un campo magnetico su una particella carica in movimento è forza magnetica.

Come il campo magnetico è collegato alla forza magnetica

Per capirlo più precisamente, se poniamo una carica staticae in un campo magnetico, la carica non subisce alcuna forza, quindi per definire un campo magnetico, prendiamo una carica q che si muove con veloquenzay v in un campo del genere

Se F_m è la forza esercitata dal campo sulla carica in movimento, allora si è verificato sperimentalmente che;

1. F_m ∝ v
2. F_m ∝q
3. F_m ∝ v sinθ

Se F_m è la forza esercitata dal campo sulla carica in movimento, allora si è verificato sperimentalmente che; 

Combinando i tre punti precedenti, si ottiene  

F_m= Bqv sinθ …………(1)

Qui B è la costante proporzionale, e dà il ampiezza del campo magnetico. È anche conosciuto come densità di flusso magnetico o campo magnetico induzione, o semplicemente campo magnetico. è uno pseudo-vettore, e lo denotiamo con B. 

Quando un campo magnetico è esattamente uguale alla forza magnetica 

Se consideriamo q=1, v=1 e θ = 90⁰  

Dall'equazione (1), F_m= B

Quindi qui possiamo dire che il campo magnetico in un punto è quindi uguale alla forza magnetica che agisce su una carica unitaria quando si muove con velocità unitaria in una direzione perpendicolare al campo magnetico. 

In notazione vettoriale, F_m= q(Bxv)

Ovviamente f_m noto come magnetico Forza di Lorentz, è perpendicolare al piano contenente v e B.

Nel caso,

In tal caso F_m= qvB

Come, f_m= qvB

B=F_m/qv

If  F_m = 1N, q=1C e v = 1m/s 

Allora, 1T= N/C(m/s)

1T=N/Ampere

I SI l'unità di B è chiamata Tesla(T)

Quindi, si dice che il campo magnetico in un punto è un tesla se una carica di 1 coulomb quando si muove perpendicolarmente alla direzione del campo magnetico con una velocità di 1 metro/secondo, subisce una forza di 1 newton. 

Direzione del campo magnetico e forza magnetica

Il campo magnetico non scorre nella direzione della sua sorgente che è corrente; invece, scorre normale alla direzione della corrente. Inoltre, il forza magnetica agire perpendicolarmente al campo magnetico.  

La direzione del campo magnetico può essere rilevata utilizzando la regola del pollice della mano destra. Secondo la regola del pollice destro; Se un filo percorso da corrente tenuto in mano, la direzione del pollice implica la direzione della corrente e la direzione delle dita indica la direzione del flusso del campo magnetico.  

Esempio

Se prendiamo a barra magnetica e portalo su un chiodo di ferro, ad un certo punto il chiodo si sposta verso la calamita e vi si attacca. Inoltre, rimane lì finché non lo separiamo manualmente dal magnete. Allora perché un chiodo di ferro si attacca al magnete?  

La ragione dietro è il forza di attrazione che collega l'unghia e il magnete insieme. Questa forza viene applicata dal magnete sull'unghia e quindi è chiamata forza magnetica. 

Ecco una domanda interessante a cui voglio che tu risponda; La forza magnetica è? forza di contatto, o in altre parole, il contatto tra un magnete e un chiodo è necessario affinché il magnete attiri l'unghia?  

Quando spostiamo lentamente il magnete verso il chiodo di ferro, e a questo punto anche il chiodo inizia a muoversi verso il magnete, significa che la forza è entrata in azione anche quando non c'era contatto tra il magnete e il chiodo. Quindi, possiamo dire che la forza magnetica non è a forza di contatto.  

Cosa significa questa natura senza contatto di forza magnetica dicci  

Ci dice che c'è un campo invisibile prodotto dal magnete nello spazio intorno ad esso, e se ne porti qualcuno ferromagnetico materiale in questo campo, allora sperimenta quella forza di attrazione. Non possiamo vedere questo campo, ma esiste.  

Ora un'altra domanda interessante, pensi che la forza di questo campo sia costante in tutta l'area intorno al magnete?  

Lascia che lo spieghi in modo semplice, supponiamo che ci sia un router di fedeltà wireless operativo in qualche luogo. Ci fornisce un segnale complessivamente direzioni a una certa distanza. attualmente per connettere il cellulare alla rete, vorremmo portarlo solo durante questo periodo. Questo segnale è più forte vicino al router.

“Più ti avvicini al router, più forte sarà il segnale”.

Si può capire il magnete con lo stesso approccio. magnete contiene un campo di forza attorno ad esso. L'intensità di questo campo è maggiore avvicinandosi al magnete e si riduce man mano che si tende ad allontanarsi da esso.

Quando porti un oggetto ferromagnetico durante questo campo, sperimenta una forza attrattiva. Più vicino tendiamo a portare quell'oggetto al magnete, maggiore è la forza che sperimenterà fino a quando la forza sarà abbastanza grande da far sì che l'oggetto salti verso il magnete. 

Problemi su campo magnetico e forza magnetica

Cerchiamo di capire la relazione tra campo magnetico e forza magnetica risolvendo alcuni problemi di base. 

problema 1 

Trova il campo magnetico esercitato su una carica di 20 coulomb si muove perpendicolarmente alla direzione del campo magnetico con velocità 2 m/s e subisce una forza di 5 newton.  

Soluzione:   

Data la forza magnetica, F_m

Velocità della particella carica, v

Campo magnetico, 

Forza del campo magnetico è 0.125 Tesla. 

problema 2

Trova la forza magnetica sperimentata da una particella carica con una carica di 50 coulomb che si muove con velocità unitaria ad angolo retto rispetto al campo magnetico di forza 2 tesla. 

Soluzione:

  We conoscere l'equazione della forza magnetica e il campo magnetico è  

Quindi, la forza sperimentata dalla particella è di 100 newton. 

Domande frequenti | FAQ 

Q. In che modo il campo magnetico e la forza magnetica variano tra loro?  

Risposta: “La forza magnetica F è direttamente proporzionale alla forza del campo magnetico.” Man mano che il campo magnetico diventa più forte, aumenta anche la forza magnetica e viceversa. 

D. In quale punto del campo magnetico, la particella carica subisce la forza magnetica più forte? 

Risposta: le linee del campo magnetico entrano attraverso Polo Sud di magnete e foglie dal polo nord. A causa di questa forza magnetica può essere sperimentata più forte in uno dei due poli rispetto al polo opposto. 

Q. Il campo magnetico influisce sulla forza magnetica? 

Ans: La forza sperimentata dalla carica in movimento è diversa in diversi punti del campo magnetico.

Le forze magnetiche di attrazione o repulsione causate dal movimento di particelle cariche elettricamente sono responsabili del motore elettrico e dell'attrazione del ferro verso effetti simili a magneti. Le cariche statiche sperimentano il campo elettrico mentre il campo elettrico e il campo magnetico possono essere esperienze tra le cariche in movimento. Questa forza magnetica tra due cariche in movimento può essere intesa come l'effetto su una delle due cariche di un campo magnetico dell'altro. 

Q. Perché la forza magnetica è perpendicolare al campo magnetico? 

Ans: Se due oggetti o entità sono ad angolo retto l'uno con l'altro significa che sono perpendicolari l'uno all'altro.

Perché campo magnetico (Lorentz) è direttamente proporzionale a vx B, dove v è la velocità della carica in movimento e B è l'intensità del campo magnetico. Come sappiamo, il prodotto vettoriale vettoriale è sempre perpendicolare tra loro dei fattori vettoriali, la forza è perpendicolare a v. 

Q. La forza magnetica funziona?

Risposta: Le forze magnetiche non funzionano. 

Perché se Q si sposta di una quantità dl= vdt, il lavoro svolto è  

Succede perché (B xv) è perpendicolare a v, quindi (Si xv).v= 0

"Le forze magnetiche possono invertire la direzione in cui si muove la particella di carica ma non possono accelerarla o rallentarla." 

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