Note sulla Forza di Lorentz e Campo Magnetico

Introduzione alla Forza di Lorentz

• Il campo magnetico interagisce con le cariche elettriche in modo simile al campo elettrico.
• Consideriamo un campo magnetico B uniforme e una carica q in movimento con velocità v.

Proprietà della Forza di Lorentz

• Definizione: La forza che agisce su una carica in movimento all'interno di un campo magnetico.
• Formula: F = q v B sin(θ)
  • q: valore della carica
  • v: modulo della velocità
  • B: modulo del campo magnetico
  • θ: angolo tra la velocità e il campo magnetico

Direzione e Comportamento della Forza

• La forza di Lorentz è ortogonale al piano formato dalla velocità e dal campo magnetico.
• La direzione della forza è determinata dalla regola della mano destra.
• La forza non compie lavoro sulla carica poiché è sempre ortogonale alla direzione del moto.

Comportamento in Diverse Direzioni

• Quando la velocità è parallela al campo magnetico: F = 0 (seno di 0 è zero).
• Quando la velocità è ortogonale al campo magnetico: F è massima (seno di π/2 è massimo).

Esperimento con il Monitor a Tubo Catodico

• Descrizione: Utilizzo di un monitor a tubo catodico per dimostrare la forza di Lorentz.
• Gli elettroni nel tubo catodico sono cariche in movimento che risentono della forza di Lorentz.

Procedura dell'Esperimento

• Avvicinando un magnete permanente, la traiettoria degli elettroni viene deviata.
• Questo provoca una modifica dell'immagine mostrata sul monitor.
• La deformazione dell'immagine porta alla formazione di aloni di colore a causa dei diversi fosfori.

Conclusione

• La dimostrazione evidenzia come un campo magnetico possa alterare il percorso di una carica in movimento, illustrando il concetto di forza di Lorentz.