Relación entre el campo magnético y el campo eléctrico junto con la velocidad y la energía cinética [duplicado]

Necesito entender cómo cambiará la magnitud de la aceleración de un protón una vez que ingrese a una región donde hay un campo magnético uniforme y/o un campo eléctrico.

Entonces, digamos por ejemplo que después de que el protón entra en este campo, tengo un campo eléctrico que va hacia la derecha pero no tengo campo magnético. En otro caso, digamos que no tengo un campo eléctrico pero tengo un campo magnético a la derecha.

Mi problema es entender cómo cambia la magnitud de la aceleración del protón. Entonces, ¿la magnitud es mayor en mi primer caso porque tengo un campo eléctrico pero no un campo magnético? Si alguien me indica la dirección correcta para abordar este concepto.

Ejemplo:

Caso A: dirección de campo E = derecha y dirección de campo B = ninguna

Caso B: dirección del campo E = ninguna y dirección del campo B = derecha

Caso C: dirección del campo E = derecha y dirección del campo B = derecha

Caso D: dirección del campo E = derecha y dirección del campo B = izquierda

¿Cuáles son las fuerzas sobre el protón? La aceleración está relacionada con la suma vectorial de estas fuerzas por F = metro a . Si los campos están cruzados (en ángulo recto), es mejor considerar el movimiento en cada dirección por separado.
¿No hay fuerzas? El protón acaba de entrar por el lado izquierdo con una velocidad inicial grande. @sammygerbil y no realmente porque en mi situación tengo la dirección de los campos eléctricos y magnéticos. solo necesito entender cómo encontrar la magnitud de la aceleración del protón.
Ejemplo: Caso A: dirección de campo E = derecha y dirección de campo B = ninguna Caso B: dirección de campo E = ninguna y dirección de campo B = derecha Caso C: dirección de campo E = derecha y dirección de campo B = derecha Caso D: dirección de campo E = derecha y dirección del campo B = izquierda @sammygerbil

Respuestas (2)

En un campo eléctrico, un protón se ve obligado a seguir las líneas de campo. Las líneas de campo son de voltaje + a voltaje - y el voltaje entre las fuerzas del protón a - con una fuerza igual a F → = q mi → dónde q es igual a la carga eléctrica del protón.

En el caso de un campo magnético, tienes 3 vectores cada uno perpendicular entre sí:

Demostración

  • El primero es el campo en sí.

  • El segundo es la velocidad del protón.

  • El tercero y último es la Fuerza aplicada al protón.

La fuerza es igual a F → = q v → B → .

Entonces, dependiendo de la ubicación del campo y la velocidad, hay algunas posibilidades, como acelerar o desacelerar, pero uno de los usos es que puede colocar los campos para que el ángulo entre las fuerzas sea de 180 grados. Con esa configuración, puede ver que si las fuerzas son iguales, el protón continuaría moviéndose con la misma velocidad. Lo que hace q v → B → = q mi → .

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@EgeKeyvan, ¿qué quiere decir con configurar los campos para que el ángulo sea de 180 entre las fuerzas?
Me refiero a tomar un campo eléctrico de oeste a este y tomar un campo magnético dentro de la página. Cuando le das velocidad a un protón hacia el norte, el ángulo entre las fuerzas aplicadas al protón es 180
Proton NO sigue las líneas de campo. La aceleración será a lo largo de las líneas de campo, pero dado que el protón es una partícula masiva, si tiene una velocidad perpendicular al campo cuando ingresa, o si el campo se dobla, la partícula no lo seguirá.
Tienes razón, no soy un hablante nativo, así que cometí algunos errores al explicar la situación en la que el protón tendría velocidad en otro eje, no "seguiría las líneas", lo que quise decir fue que la fuerza se aplicará en esa dirección, pero lo expliqué mal.

La aceleración es proporcional a la fuerza. En general, la fuerza sobre una partícula cargada viene dada por

F → = q ( mi → + v → × B → )

Esto nos dice que en un campo puramente magnético, el protón no cambiará de velocidad: la aceleración siempre es perpendicular a la velocidad, por lo que se moverá en una trayectoria helicoidal. En un campo puramente eléctrico, el protón experimentará una aceleración constante a lo largo de la dirección de las líneas de campo (nota: eso no significa que siga las líneas de campo, solo que acelera en esa dirección). Que esto provoque que el protón se acelere o disminuya depende de la velocidad inicial.

Lo anterior debería permitirle resolver su pregunta: los detalles realmente dependen de la fuerza de los campos y la velocidad inicial del protón.

Relación entre el campo magnético y el campo eléctrico junto con la velocidad y la energía cinética [duplicado]
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