Diferencia entre campos magnéticos y eléctricos [cerrado]

Necesito entender el concepto de cómo distinguir entre campos eléctricos y campos magnéticos. Por ejemplo, si una partícula cargada negativamente entra en la región con una velocidad de 7 m/s este y dos segundos después tiene una velocidad de 11 m/s, 44 grados al sur del este, entonces mi pregunta es qué tipo de campo y en qué dirección. está en la región y cómo puedo saber esto con seguridad? Supongamos que las regiones tienen presente un campo eléctrico o magnético uniforme.

Las respuestas en el duplicado son incorrectas o engañosas, recomiendo dejar abierta esta pregunta.
La velocidad de la partícula cambió, por lo que no puede ser un campo magnético uniforme. Por lo tanto, es un campo eléctrico, cuyos detalles se dejan al lector.

Respuestas (3)

La fuerza magnética que actúa sobre una partícula cargada nunca puede cambiar la energía cinética de la partícula porque cada vez que una partícula entra en un campo magnético UNIFORME , el componente del campo magnético a lo largo de la velocidad no ejercerá ninguna fuerza y ​​el componente perpendicular a la velocidad solo puede cambiar la dirección de la partícula pero no su velocidad.

F = q v × B

| F | = q | v | | B | pecado θ

Como puede ver, cualquier componente del campo magnético uniforme paralelo a (o a lo largo) de la velocidad, no puede ejercer ninguna fuerza porque θ = 0 , pecado 0 = 0 .

Y la componente del campo magnético perpendicular a la velocidad puede ejercer fuerza como pecado 90 = 1 pero el trabajo realizado por esta fuerza será cero porque porque θ se convierte 0 . Por tanto, esta fuerza no puede alterar la energía cinética de la partícula.

W = | F | | d | porque θ

Por otro lado, la fuerza del campo eléctrico puede hacer eso.

F = q mi

Esta fuerza puede cambiar tanto la dirección como la magnitud de la velocidad.

En su caso, tanto la magnitud como la dirección de la velocidad están cambiando. Por lo tanto, tiene que ser un campo eléctrico.

Entonces, supongamos que la partícula se coloca en reposo en la región y después de un par de minutos su velocidad aumenta hacia el norte, en este caso, ¿el campo sería magnético ya que solo cambia de dirección? ¿O te darías cuenta de que también está cambiando de velocidad y por lo tanto volvería a ser eléctrico?
Si la partícula está inicialmente en reposo, cualquiera que sea la dirección o la magnitud del campo magnético, no ejercerá ninguna fuerza ni cambiará la velocidad de la partícula porque la velocidad de la partícula cargada es cero (F=qvBsen𝛳 y v=o, entonces F =0). Tiene que ser un campo eléctrico a medida que aumenta la velocidad de la partícula.
Eso tiene mucho sentido, muchas gracias! @Bhavya Sharma
Tiene que estar involucrado un campo eléctrico , pero la pregunta no proporciona suficiente información para decir algo más. ¿Cómo saber, por ejemplo, si fue un campo eléctrico el que provocó la desviación, o un campo eléctrico a lo largo de la velocidad inicial para la aceleración más un campo magnético para la desviación?
Si el campo eléctrico acelera y desvía una partícula al mismo tiempo, entonces tiene que haber algún ángulo entre la velocidad y el campo eléctrico. Entonces, un componente acelera la partícula en una dirección y el otro componente acelera en otra dirección y da como resultado la desviación. Debe especificarse si hay campo eléctrico o campo magnético en la región (o ambos). Pero si se da que el campo eléctrico está en la dirección de la velocidad y, sin embargo, la trayectoria de la partícula no es recta, entonces se puede decir que hay un campo magnético en la región.
Una cosa es segura, si la magnitud de la velocidad está cambiando, entonces debe haber un campo eléctrico. Pero si el campo eléctrico forma algún ángulo con la velocidad, entonces la magnitud de la velocidad en ambas direcciones mutuamente perpendiculares (una a lo largo de la velocidad y otra perpendicular a la velocidad) cambiará. Entonces, si la magnitud de la velocidad está cambiando en ambas direcciones, se puede confirmar que el campo eléctrico forma algún ángulo con la velocidad.
Si se dan la deflexión y la magnitud de la carga y el campo eléctrico, entonces podemos calcular la deflexión por el campo eléctrico. Pero si la desviación calculada no coincide con la desviación observada, se puede decir que hay un campo magnético que produce una desviación adicional.
Pero en lo que respecta a la pregunta de @Dee, se ha especificado que está presente un campo eléctrico o un campo magnético.
Bhavya: no hay cambio en la energía cinética si el campo magnético es uniforme.
@BhavyaSharma Se usa \sin \cos \tan \log \lnpara expresar funciones estándar.

La fuerza magnética es el producto cruzado de carga × velocidad y campo magnético. Por tanto, una fuerza magnética es siempre perpendicular a la velocidad. Una fuerza perpendicular a la velocidad solo cambia su dirección.

Entonces, el campo es un campo eléctrico a medida que aumenta la velocidad.

Entonces, si la velocidad aumenta, es un campo eléctrico y si solo cambia la dirección, es un campo magnético.

Entonces el cargo no importa? permite que en lugar de tener una partícula con carga negativa tengamos una partícula con carga positiva?
Por supuesto, la carga sí importa en lugar de negativa, si toma carga positiva, la dirección de la fuerza magnética y eléctrica será exactamente en la dirección opuesta a la anterior.
ohhh está bien, ahora veo, una pregunta más, así que si la velocidad se mantuviera igual y solo cambiara su dirección, ¿eso significaría que tiene un campo magnético? o tal vez en otro caso en el que la velocidad y la dirección no cambien, ¿sería eso también un campo magnético?
Si la velocidad cambia independientemente de los cambios de dirección o no cambia, es eléctrico. Y cuando la dirección cambia sin cambiar la velocidad, es magnético. Cuando ni la velocidad ni la dirección cambian, ambos campos están ausentes o el campo magnético está presente, pero el objeto está en reposo.
Cuando el objeto está en reposo en el campo magnético, la fuerza magnética es cero.
¿Lo entendiste ahora?
Siiii!! Muchas gracias por su ayuda, realmente lo aprecio (: @ATHARVA

Necesito entender el concepto de cómo distinguir entre campos eléctricos y campos magnéticos.

Tenga en cuenta el artículo de campo electromagnético de Wikipedia : "Con el tiempo, se dio cuenta de que los campos eléctrico y magnético se consideran mejor como dos partes de un todo mayor: el campo electromagnético". Un electrón no tiene un campo eléctrico o un campo magnético, tiene un campo electromagnético. Vea también lo que dijo Minkowski en Space and Time :

"En la descripción del campo causado por el electrón mismo, entonces parecerá que la división del campo en fuerzas eléctricas y magnéticas es relativa con respecto al eje de tiempo asumido; las dos fuerzas consideradas juntas pueden ser más vívidamente descrito por cierta analogía con la fuerza-tornillo en mecánica; la analogía es, sin embargo, imperfecta".

El electrón tiene un campo electromagnético, y las interacciones del campo electromagnético dan como resultado una fuerza eléctrica lineal y una fuerza magnética rotacional. Cuando solo vemos lo primero, hablamos de un campo eléctrico, cuando solo vemos lo segundo, hablamos de un campo magnético. Hay un campo magnético alrededor de la corriente en el cable porque las fuerzas lineales se cancelan pero las fuerzas de rotación no.

Por ejemplo, si una partícula cargada negativamente entra en la región con una velocidad de 7 m/s este y dos segundos después tiene una velocidad de 11 m/s, 44 grados al sur del este, entonces mi pregunta es qué tipo de campo y en qué dirección. está en la región y cómo puedo saber esto con seguridad?

No hay suficiente información aquí. Eche un vistazo a esta imagen de la desviación de electrones de The Electronic Science Tutor de Georges Delpierre y Trevor Sewell:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Puede idear sus campos eléctricos y magnéticos para desviar sus electrones de una forma u otra.

Supongamos que las regiones tienen presente un campo eléctrico o magnético uniforme.

No me gusta esa suposición por varias razones. Y no creo que ayude de todos modos. Lo que necesita es una medición adicional del movimiento de las partículas para distinguir entre la fuerza lineal y la de rotación.