Ação de campos magnéticos e elétricos sobre cargas

[Imagem: Wikimedia Commons]Miguel Neta,dezembro de 2019

Ação simultânea de campos magnéticos e campos elétricos

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Campo elétrico

Ԧ𝐹𝑒 = 𝑞 𝐸

𝐹𝑒 = 𝑞 𝐸

Campo magnético

Ԧ𝐹𝑚 = 𝑞 Ԧ𝑣 × 𝐵

𝐹𝑚 = 𝑞 𝑣 𝐵 sin 𝜃

Combinação dos dois campos

Ԧ𝐹𝑒𝑚 = 𝑞 𝐸 + 𝑞 Ԧ𝑣 × 𝐵

Força de Lorentz (𝑭𝒆𝒎)

Seletor de velocidade

Ԧ𝐹𝑒𝑚 = 𝑞 𝐸 + 𝑞 Ԧ𝑣 × 𝐵

𝑣 =𝐸

𝐵

[Imagem: BYU Physics and Astronomy - Brigham Young University]

Fonte

Fenda

𝐸

𝐵

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Seletor de velocidade

Se 𝑣 =𝐸

𝐵não há desvio na trajetória da carga!

Construção

[Imagem: Wikipedia][Imagem: Hyperphysics]

Cargasaceleradas

Forçaelétrica

Forçamagnética

Partículasnão defletidas

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Espetroscopia de massa

𝐹𝑚 = 𝑞 𝑣 𝐵 𝐹𝑚 = 𝑚𝑣2

𝑅

𝑹 =𝒎 𝒗

𝒒 𝑩

Para ter velocidade das cargas bem definida usa-se um seletor de velocidade!

𝑣 =𝐸

𝐵

Conhecendo os campos 𝐸 e 𝐵 e o raio de curvatura 𝑅é possível saber a relação

𝑞

𝑚

[Imagem: Chegg]

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Espetroscopia de massa

Mais leves

Mais pesadas

Feixe de partículascarregadas

Detetor

Campo magnético separa as partículas em função de 𝑞/𝑚

Eletroíman

Fonte da calor para vaporizar a amostra

Injetorda amostra

Fonte deeletrões

Partículas aceleradas em direção ao campo magnético

Feixe de eletrõespara ionizar a amostra

[Imagem: McGraw Hill Higher Education]Ação de campos magnéticos e elétricos sobre cargas 6

Espetroscopia de massa

[Imagem: Durham University]

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Ciclotrão

Campo magnético de provoca a curvatura do movimento da partícula carregada

A alternância do campo elétrico

acelera a partícula carregada

[Imagem: Physics Workbook]

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Ciclotrão

[Imagem: epsilonzero.altervista.org] [Imagem: Vivax Solutions]

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[Imagem: Lawrence Berkeley National Laboratory Photo Archives]

Primeiro ciclotrão (1932)

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Ciclotrão de 69 cm (1937)

[Imagem: Lawrence Berkeley National Laboratory Photo Archives]

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Ciclotrão do ICNAS/UC

[Imagem: ICNAS/UC]

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Bibliografia

▪ C. Rodrigues, C. Santos, L. Miguelote, P. Santos, S. Machado, “Física 11 A”, Areal Editores, Porto, 2016.▪ G. Ventura, M. Fiolhais, C. Fiolhais, J. A. Paixão, R. Nogueira e C. Portela, “Novo 12F”, Texto Editores, Lisboa, 2017.▪ M. Alonso, E. J. Finn, “Física”, Escolar Editora, 2012, Lisboa.

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