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fisica:esperienze:misuraforzadilorentz

LAB2GO Scienza

Misura forza di Lorentz

Descrizione

La forza di Lorentz è una forza che agisce su una carica elettrica in movimento all’interno di un campo magnetico; questa forza si esprime con il seguente prodotto vettoriale:

dove q indica la carica elettrica puntiforme, v è il vettore velocità con cui si muove la carica elettrica, e B è il campo magnetico a cui essa è sottoposta.

La direzione della forza di Lorentz è perpendicolare alla velocità della particella e perpendicolare al campo magnetico; il suo verso è dato dalla regola della mano destra.

Essendo sempre perpendicolare alla direzione della particella carica, la forza di Lorentz funge da forza centripeta per una particella di velocità perpendicolare alla direzione del campo magnetico e costringe la particella a curvare la sua traiettoria lungo un percorso circolare, il cui raggio r si può ricavare uguagliando la forza di Lorentz alla forza centripeta: $qvb=mv^2/r$

Inoltre, è stato dimostrato anche sperimentalmente che la forza agente sulle cariche elettriche per la presenza del campo magnetico riguarda anche cariche che si muovono nel vuoto, e non solo quelle che scorrono all’interno di un conduttore.

L’esperimento è stato fatto considerando un fascio catodico posto all’interno di un campo magnetico; si nota che il fascio viene deviato dalla presenza del campo, rispetto alla direzione rettilinea.

Ponendo un fascio catodico parallelamente ad un filo percorso da corrente elettrica, e sottoposti entrambi ad un campo magnetico, si nota un particolare fenomeno.

Se la corrente che attraversa il filo ha lo stesso verso del raggio catodico, le correnti si attraggono; il fascio, quindi, viene deviato verso il filo. Se, invece, la corrente ha verso opposto a quello del fascio, esse tendono a respingersi; e il fascio, quindi, viene deviato nella direzione opposta.

La forza di Lorentz agente su un conduttore attraversato da corrente e immerso in un campo magnetico si può misurare per mezzo di una moderna bilancia elettrodinamica di precisione. Si aggancia il conduttore di corrente a un meccanismo di sospensione fisso, tale conduttore esercita sul magnete permanente una forza uguale ed opposta alla forza di Lorentz. Nell’esperimento la bilancia impiegata misura il peso di un magnete permanente il cui peso varia in funzione della 3 a legge di Newton, nel momento in cui il campo magnetico, in cui è immerso il conduttore di corrente, esercita su quest'ultimo una forza di Lorentz.

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Sitografia

Link Descrizione
Matematicamente La forza di Lorenz
Youtube Video informativo sulla forza diLorenz


fisica/esperienze/misuraforzadilorentz.txt · Ultima modifica: 2019/09/23 14:30 (modifica esterna)