1. Direzione della forza:
* campo elettrico: La forza esercitata da un campo elettrico su una particella carica è sempre nella direzione del campo per una carica positiva e di fronte al campo per una carica negativa. Questa forza è indipendente dalla velocità della particella.
* Campo magnetico: La forza esercitata da un campo magnetico su una particella carica è perpendicolare sia al campo che alla velocità della particella. Questa forza è presente solo quando la particella si muove.
2. La regola di destra:
* Campo magnetico: È possibile utilizzare la regola a destra per determinare la direzione della forza magnetica su una carica mobile. Punta il pollice nella direzione della velocità della particella, le dita nella direzione del campo magnetico e il palmo indicherà la direzione della forza su una carica positiva.
Setup sperimentale:
È possibile utilizzare una configurazione in cui una particella carica (come un elettrone o un protone) viene sparata attraverso una regione di campo sconosciuto. Ecco come procedere:
* Osservazione 1:le particelle si muove in linea retta: Se la particella continua a muoversi in linea retta senza cambiare la sua velocità o direzione, sai che non è presente un campo magnetico. Se c'è un campo elettrico, la particella accelererà, ma il suo percorso rimarrà una linea retta.
* Osservazione 2:Deviazioni di particelle: Se la particella si devia dal suo percorso a linea retta, sai che è presente un campo magnetico.
* Se la particella si muove in un percorso circolare, il campo magnetico è uniforme e perpendicolare alla velocità della particella.
* Se la particella si muove in un percorso elicoidale, il campo magnetico ha un componente parallelo alla velocità della particella.
* Osservazione 3:le particelle accelerano/decelerano: Se la particella accelera o decelera senza cambiare direzione, sai che è presente un campo elettrico.
Considerazioni aggiuntive:
* Campi combinati: È possibile avere campi sia elettrici che magnetici presenti contemporaneamente. In questo caso, la forza totale sulla particella carica sarebbe la somma vettoriale delle forze elettriche e magnetiche.
* Lorentz Force Law: La forza su una particella carica in un campo elettromagnetico è descritta dalla legge della forza di Lorentz: f =Q ( e + v × b ), Dove:
* f è la forza
* Q è la carica della particella
* E è il campo elettrico
* V è la velocità della particella
* B è il campo magnetico
Osservando attentamente il movimento di una particella carica in un campo sconosciuto, è possibile utilizzare questi principi per determinare la presenza e la natura del campo elettromagnetico.
