2.1. Fuerza de Lorentz generalizada

Este es un caso interesante. Imagina que introducimos una carga en una región del espacio en la que existe, además de un campo magnético B, otro eléctrico E.

Como sabes de la unidad anterior, una carga en el interior de un campo eléctrico se ve sometida a una fuerza dada por 

fuerza eléctrica

y la fuerza magnética ya conoces que se puede escribir:

F. Lorentz

Cuando en una zona existen los dos campos, la carga se verá sometida a una fuerza igual a la suma de las anteriores expresiones:

Fuerza eléctrica y magnética

expresión que se conoce como fuerza de Lorentz generalizada.

Actividad

No debes olvidar que, sean cuales sean las fuerzas que actúan sobre una carga, la segunda ley de Newton debe cumplirse siempre.

2ª ley de Newton

La ecuación matemática anterior es válida en este y en cualquier problema en el que intervengan fuerzas. La cuestión es que esta expresión no se suele utilizar para calcular fuerzas, sino que debe entenderse de la siguiente forma: Conocidas las fuerzas que actúan sobre una carga (fuerza eléctrica, magnética, gravitatoria,...) la segunda ley de Newton permite estimar el valor de su aceleración.

Por lo tanto, la ley de Lorentz posibilita calcular la fuerza que actúa sobre una carga. Conocida esta fuerza, la segunda ley de Newton te llevará a la aceleración.

 2º ley de Newton

Caso práctico

Una partícula con carga positiva se mueve en línea recta y penetra en una región en la que existen un campo eléctrico y un campo magnético, perpendiculares entre sí y perpendiculares a la velocidad inicial de la partícula.

Haga un esquema y razone qué condición debe cumplirse para que la partícula continúe su trayectoria rectilínea.

Pregunta de Elección Múltiple

Pregunta

En la retroalimentación de la reflexión anterior hemos presentado una imagen en la que se observa la trayectoria rectilínea de una carga positiva. ¿Qué habría pasado si la carga hubiera sido negativa?

Respuestas

Los vectores E y B habría que dibujarlos en sentido contrario y, por tanto, la trayectoria de la carga sería en sentido contrario

Los vectores Fm y Fe habría que dibujarlos en sentido contrario, pero la dirección y sentido de movimiento seguirían siendo los mismos.

Retroalimentación