Ação de Campos Elétricos e Magnéticos em Cargas

Quando campos elétricos e magnéticos atuam juntos, a carga sofre forças de naturezas diferentes. O campo elétrico acelera ou desacelera a carga, enquanto o magnético desvia sua trajetória. Essa interação é explorada em instrumentos como o filtro de velocidades e tubos de raios catódicos.

1. Ação simultânea de campos magnéticos e
elétricos
[Imagem: Wikimedia Commons]Miguel Neta, abril de 2024
sobre cargas em movimento

2. Ação simultânea de campos magnéticos e elétricos sobre cargas em movimento 2
Essencial
Interpretar o funcionamento do espectrómetro de massa com base na caracterização das forças
exercidas sobre cargas elétricas em movimento num campo magnético uniforme, pesquisando sobre a
sua relevância em aplicações do dia a dia.
Palavras-chave
Campo magnético.
Campo elétrico.
Força de Lorentz.
Seletor de velocidade.
Espetroscopia de massa.
Ciclotrão.

3. Ação simultânea de campos magnéticos e elétricos sobre cargas em movimento 3
Ação simultânea de campos magnéticos e campos elétricos
Campo elétrico Campo magnético
Combinação dos dois campos
Força de Lorentz,
(Para uma partícula com carga elétrica, em movimento, sujeita a um campo elétrico e a um campo magnético.)

4. Ação simultânea de campos magnéticos e elétricos sobre cargas em movimento 4
Seletor de velocidade
[Imagem: BYU Physics and Astronomy - Brigham Young University]
Fonte
Fenda
⃗
??????
⃗??????

5. Ação simultânea de campos magnéticos e elétricos sobre cargas em movimento 5
Seletor de velocidade
Se não há desvio na trajetória da carga!
Construção
[Imagem: Wikipedia][Imagem: Hyperphysics]
Cargas
aceleradas
Força
elétrica
Força
magnética
Partículas
não defletidas

6. Ação simultânea de campos magnéticos e elétricos sobre cargas em movimento 6
Espetroscopia de massa
Para ter velocidade das cargas bem definida usa-se
um seletor de velocidade!
Conhecendo os campos e e o raio de curvatura é
possível saber a relação
[Imagem: Chegg]

7. Ação simultânea de campos magnéticos e elétricos sobre cargas em movimento 7
Espetroscopia de massa
Mais leves
Mais pesadas
Feixe de partículas
carregadas
Detetor
Campo magnético separa as
partículas em função de
Eletroíman
Fonte da calor para vaporizar a amostra
Injetor
da amostra
Fonte de
eletrões
Partículas aceleradas em
direção ao campo magnético
Feixe de eletrões
para ionizar a amostra
[Imagem: McGraw Hill Higher Education]

8. Ação simultânea de campos magnéticos e elétricos sobre cargas em movimento 8
Espetroscopia de massa
[Imagem: Durham University]

9. Ação simultânea de campos magnéticos e elétricos sobre cargas em movimento 9
Ciclotrão
Campo magnético de provoca a
curvatura do movimento da
partícula carregada
A alternância do
campo elétrico
acelera a partícula
carregada
[Imagem: Physics Workbook]

10. Ação simultânea de campos magnéticos e elétricos sobre cargas em movimento 10
Ciclotrão
[Imagem: epsilonzero.altervista.org] [Imagem: Vivax Solutions]

11. Ação simultânea de campos magnéticos e elétricos sobre cargas em movimento 11
[Imagem: Lawrence Berkeley National Laboratory Photo Archives]
Primeiro ciclotrão
(1932)

12. Ação simultânea de campos magnéticos e elétricos sobre cargas em movimento 12
Ciclotrão de 69 cm
(1937)
[Imagem: Lawrence Berkeley National Laboratory Photo Archives]

13. Ação simultânea de campos magnéticos e elétricos sobre cargas em movimento 13
Ciclotrão do
ICNAS/UC
[Imagem: ICNAS/UC]