Electromagnetismo

Carga en campo B

Desliza la velocidad de la carga de prueba — la fuerza magnética F = qv×B aparece en las lecturas.

Carga en campo B — simulación interactiva de Electromagnetismo. Desliza la velocidad de la carga de prueba — la fuerza magnética F = qv×B aparece en las lecturas. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Fuerza magnética

Ajusta la velocidad de la carga de prueba: la fuerza magnética F = qv×B aparece en las lecturas.

Una carga de prueba q que se mueve con velocidad v en un campo B uniforme siente una fuerza magnética F_B = q(v×B), perpendicular tanto a v como a B. El ajuste usa una región de B uniforme (no un cable con corriente), de modo que solo actúa la fuerza de Lorentz. Las flechas amarilla (F_E) y violeta (F_B) separan la parte eléctrica y la magnética; la fuerza combinada es F = F_E + F_B. Pulsa Reproducir para ver el movimiento a lo largo de v.

• Fuerza de Lorentz F = qv×B
• F ⊥ v y B

Resumen de la investigación

Planifica la pregunta antes de abrir el laboratorio

El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.

Pregunta guía

Una partícula cargada se mueve a través de una región de campo magnético uniforme. ¿La fuerza magnética sobre ella depende de la velocidad de la partícula o solo de la intensidad del campo?

Predicciones a evaluar

• La fuerza depende únicamente de la intensidad del campo, no de la velocidad.
• La fuerza magnética no depende de ninguna cantidad de forma sencilla.
• La fuerza depende tanto de la intensidad del campo como de la velocidad de la partícula: las partículas más rápidas sienten una fuerza magnética más fuerte.

Roles de las variables

Lo que configuraste:

• Velocidad componente x v_x (m/s)
• Velocidad componente y v_y (m/s)

Lo que mides:

• Magnitud de fuerza F (µN)

Cómo se desarrolla la investigación

1. Abra el preajuste qv-cross-b y presione Restablecer. La región del campo tiene un Bz = 0.12 T fijo; la carga de prueba es q = 3×10⁻¹⁰ C.
2. Habilite la lectura de fuerza-magnitud en la carga de prueba.
3. Establezca los componentes de velocidad de la carga de prueba para cada prueba y registre la magnitud de la fuerza.

Ecuación rectora

Fuerza de Lorentz (magnética) — F_B = q·v×B

Una carga q que se mueve con velocidad v a través de un campo magnético B experimenta una fuerza F = qv×B, perpendicular tanto a su velocidad como al campo. Su magnitud es |F| = |q||v||B| cuando v es perpendicular a B.

Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan

• Para una prueba, calcule |F| = |q|·|B|·|v| usando q = 3×10⁻¹⁰ C, B = 0.12 T, |v| = √(v_x² + v_y²). Compare con la tabla.
• Explique por qué la magnitud de la fuerza magnética depende de la velocidad total de la partícula |v|, no de la dirección de su velocidad, aunque la dirección de la fuerza sí depende de en qué dirección se mueve.

Dónde aparece esto más allá del laboratorio

• La fuerza magnética siempre es perpendicular a la velocidad (F = qv×B), por lo que puede cambiar la dirección de una partícula pero nunca su velocidad. Explique por qué un campo magnético por sí solo nunca puede acelerar o frenar una partícula cargada, solo dirigirla.
• Una partícula cargada que se mueve perpendicular a un campo magnético uniforme viaja en un círculo, porque la fuerza magnética siempre apunta hacia el centro del círculo. Explique, usando F = qvB, por qué una partícula más rápida en el mismo campo traza un círculo más grande.

• AP Physics 2 — Unit 12: Magnetism and Electromagnetism
• AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 12: Magnetic Fields and Electromagnetism
• IB Physics — D.3 Motion in electromagnetic fields
• General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
• NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields

1. Bienvenido a qv×B
2. Selecciona la carga de prueba
3. Pulsa Reproducir
4. Fuerza sobre una carga en movimiento
5. Abre el panel de propiedades
6. ¡Lo lograste!

Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.

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Fuerza de Lorentz