En un cinescopio, los electrones con 3,0 × 10^(-15) J se mueven en línea recta desde la parte trasera del tubo hasta el frente. Ese cinescopio está cerca de un cable recto que conduce 12 A de corriente, en dirección paralela a la trayectoria de los electrones y a una distancia radial de 0,30 m de esa trayectoria a) ¿Cuál es la fuerza magnética sobre cada electrón?b) ¿Cuál es la aceleración transversal correspondiente?
Respuestas
a) La fuerza magnética sobre cada electrón es: Fm = 1.038*10^-16 N
b) La aceleración transversal correspondiente es: a = 1.139*10^14 m/seg2
La fuerza magnética sobre cada electrón y la aceleración transversal correspondientes se calculan mediante la aplicación de las fórmulas : Fm = q*V*B y a = F/m , de la siguiente manera :
Ec= 3.0 *10^-15 Joules
Electrones
I = 12 A
r = 0.30 m
a) Fm=? sobre cada electrón
b) a =? transversal
Fórmula de campo magnético B:
B = μo*I/2πr
B = 4π*10^-7 * 12A / 2π*0.30 m
B = 8*10^-6 T
a) Ec = m*V²/2
se despeja la velocidad V :
V = √(2*Ec/m)
V = √( 2* 3*10^-15 Joules /9.11*10^-31 Kg )
V = 8.11*10^7 m/seg
Fórmula de fuerza magnética Fm :
Fm = q*V*B
Fm = 1.6*10^-19 C * 8.11*10^7 m/seg* 8*10^-6 T
Fm = 1.038*10^-16 N
b) F = m*a
Se despeja la aceleración a:
a= F/m = 1.038*10^-16 N/ 9.11*10-31 Kg
a = 1.139*10^14 m/seg2