Concetti Chiave
- La forza su un filo conduttore in un campo magnetico è calcolata come F = iLB, con direzione perpendicolare sia al campo magnetico che alla corrente.
- La regola della mano destra aiuta a determinare la direzione della forza: il pollice indica la corrente, le dita il campo magnetico, e la forza è perpendicolare al palmo.
- La forza di Lorentz agisce su particelle cariche in un campo magnetico e si esprime come QvB, generando un moto circolare uniforme.
- Il raggio del moto circolare di una particella carica è determinato dalla formula r = mv/QB, con la forza perpendicolare alla velocità e al campo magnetico.
- Le aurore boreali sono un esempio della forza di Lorentz in natura, causate dall'interazione del vento solare con il campo magnetico terrestre.
Forza magnetica su una corrente
La forza (F) che agisce su un filo lungo L, in un campo magnetico B e in cui passa una corrente di intensità i è data da: F = iLB
Ed ha direzione perpendicolare rispetto al campo magnetico e la direzione della corrente elettrica. Questo si mostra attraverso la regola della mano destra, nella quale il pollice rappresenta la direzione della corrente, e le altre dita quella del campo magnetico, la F è dunque perpendicolare al palmo.
Le caratteristiche della forza si applicano anche ai singoli elettroni di conduzione che compongono la corrente elettrica, i quali hanno una velocità di deriva ( Vd ) opposta a quella convenzionale della corrente.
La forza di Lorentz: è la forza applicata su una singola particella di carica Q in un campo magnetico uniforme, e si calcola: QvB
Questa forza è centripeta, e quindi muove la carica secondo un moto circolare uniforme, ed è quindi uguale a: m(v^2/r)
il raggio r è dato da: mv/QB
Anche in questo caso la direzione è perpendicolare alla velocità e al campo magnetico, sempre secondo la regola della mano destra, ed è entrante se la F ha valore negativo, e uscente se ha valore positivo.
Un esempio della forza di Lorentz sono le aurore boreali, le quali si creano in prossimità dei poli terrestri grazie a un flusso di particelle solari, chiamato vento solare, che rimane intrappolato nel campo magnetico terrestre e interagisce con gli atomi di gas presenti in esso.
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