2.1: Fuerza Lorentz
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Considera que una partícula tiene carga\(q\). La fuerza\({\bf F}_e\) experimentada por la partícula en presencia de intensidad de campo eléctrico\({\bf E}\) es
\[{\bf F}_e = q{\bf E} \nonumber \]
La fuerza\({\bf F}_m\) experimentada por la partícula en presencia de densidad de flujo magnético\({\bf B}\) es
\[{\bf F}_m = q{\bf v} \times {\bf B} \nonumber \]
donde\({\bf v}\) está la velocidad de la partícula. La fuerza Lorentz experimentada por la partícula es simplemente la suma de estas fuerzas; es decir,
\[\begin{align} {\bf F} &= {\bf F}_e + {\bf F}_m \nonumber \\ &= q\left( {\bf E} + {\bf v} \times {\bf B} \right) \label{m0015_eLF}\end{align} \]
El término “fuerza Lorentz” es simplemente una manera concisa de referirse a las contribuciones combinadas de los campos eléctrico y magnético.
Una aplicación común del concepto de fuerza Lorentz es en el análisis de los movimientos de partículas cargadas en campos electromagnéticos. La fuerza de Lorentz hace que las partículas cargadas exhiban distintos movimientos rotacionales (“ciclotrón”) y traslacionales (“deriva”). Esto se ilustra en las Figuras\(\PageIndex{1}\) y\(\PageIndex{2}\).
Lectura adicional:
- “Fuerza Lorentz” en Wikipedia.