Este documento describe la fuerza magnética que actúa sobre una carga eléctrica en movimiento a través de un campo magnético. Explica que la fuerza magnética desvía la trayectoria de la carga sin cambiar la magnitud de su velocidad, y cómo calcular el sentido de la fuerza usando la regla de la mano derecha. También presenta la fórmula para calcular la fuerza magnética y resuelve un ejemplo numérico para determinar la masa de una partícula cargada.

1. FUERZA MAGNÉTICA SOBRE UNA
CARGA ELECTRICA EN
MOVIMIENTO
- Emilio Rodríguez Cárdenas

2. SITUACIÓN
 Sobre una carga eléctrica en movimiento que
atraviese un campo magnético aparece una fuerza
denominada Fuerza Magnética.
 Ésta modifica la dirección de la velocidad, sin
modificar su módulo.

3. SOLUCIÓN
 El sentido se calcula por la regla de la mano derecha
(índice = velocidad, mayor = campo, pulgar = fuerza,
formando 90 grados entre cada uno de los tres
dedos).
 El sentido de la fuerza es para cargas positivas. Si las
cargas son negativas el sentido es el opuesto al
obtenido con la regla de la mano derecha.

4. REPRESENTACIÓN

5. CÁLCULO
𝐹 𝑚 = 𝑞𝑣𝐵 sin 𝜃
q Ѳ q Ѳ
q = Valor de la carga
v = Velocidad
B = Campo magnético
θ = Angulo entre la velocidad y el campo

6. EJEMPLO
Una partícula de masa desconocida y carga 1,6·10–19 C
adquiere una velocidad de 106 m/s al ser acelerada por
una d. d. p y entonces penetra en un campo magnético
uniforme de 0,1 T, perpendicular a su movimiento,
describiendo una circunferencia de 20 cm de radio.
Determina:
a) La masa de la partícula.

7. RESOLUCIÓN
Datos: q = 1,6·10–19 C
v = 106 m/s
B = 0,1 T
R = 20 cm
a)La partícula, al penetrar perpendicularmente en el campo
magnético, sufre la acción de una fuerza normal a la velocidad y al
campo y su trayectoria depende del ángulo velocidad–campo. En
este caso el ángulo es de 90º, luego la fuerza curva la trayectoria en
un plano perpendicular al campo. Como la velocidad sigue siendo
normal al campo, la fuerza volverá a curvar la trayectoria en un
plano perpendicular al mismo y así sucesivamente.

8. RESOLUCIÓN
La trayectoria será una circunferencia, o un arco, en un plano normal al campo magnético.
O sea:

9. RESOLUCIÓN
Por tanto:
Según la dinámica:
𝑣2
𝐹 = 𝑚𝑎 𝑛 = m( )
𝑅
Para poder averiguar la masa de la partícula, necesitamos
saber el valor de F.

10. RESOLUCIÓN
En la siguiente figura la partícula se mueve en el plano de la
pantalla y el campo magnético es perpendicular a ella y está
dirigido hacia adentro.

11. RESOLUCIÓN
Fuerza magnética sobre una carga en movimiento:
Producto vectorial de los vectores uv y uB:

12. RESOLUCIÓN
En la expresión de la fuerza la carga se pone con signo.
 Módulo de la fuerza magnética:
𝐹 = 𝑞𝑣𝐵
En la expresión del módulo de la fuerza la carga se pone sin signo.
 Realizando la debida sustitución, tenemos que:
𝑣2
𝑚 = 𝑞𝑣𝐵
𝑅
𝑅 𝑅
𝑚 = 𝑞𝑣𝐵 = 𝑞𝐵
𝑣2 𝑣

13. RESOLUCIÓN
Es decir:
Masa de la Partícula

14. CONCLUSIÓN
 La fuerza magnética sobre una carga eléctrica en
movimiento nos ayuda a comprender mejor el
comportamiento de la carga dentro del campo y los
efectos que este tiene sobre la ella.
 Es muy útil, como se apreció en el ejemplo, a la hora
de resolver problemáticas.

15. BIBLIOGRAFÍA
 Física Vol. 2 – 4ta Ed. – Resnick
 Física Universitaria Vol.2 - 12va Ed. - Sears - Zemansky
 http://www.fisicapractica.com/introduccion.php