Trajectòria d’un ió en un camp magnètic

Trajectòria d’un ió en un camp magnètic
31 de juliol de 2025 No hi ha comentaris Electromagnetisme, Física Oscar Alex Fernandez Mora

Un ió positiu de càrrega $+1$ té una massa de $3,3 \cdot 10^{-26} \, \text{kg}$. Si s’accelera a través d’una diferència de potencial de $300$ V per després entrar en direcció perpendicular a un camp magnètic de $0,7$ T, quin serà el radi de la trajectòria que descriurà? Quin seria el radi si hagués entrat en el camp formant un angle de $60^\circ$ amb ell?

L’energia cinètica que adquireix l’ió accelerat és:
$$E_c = q \Delta V = 4,8 \cdot 10^{-17} \, \text{J}.$$

Per la qual la seva velocitat d’entrada serà:
$$v = \sqrt{\frac{2E_c}{m}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 4,8 \cdot 10^{-17}}{3,3 \cdot 10^{-26}}} \approx 53934 \, \text{m/s}.$$

De mode que el radi de la trajectòria descrita és:
$$r = \frac{mv}{qB} = \frac{3,3 \cdot 10^{-26} \cdot 53934}{1 \cdot 0,7} \approx 0,015 \, \text{m}.$$

Si incidís amb dita velocitat formant un angle de $60^\circ$ amb el camp, seria la component perpendicular de la velocitat la que determinaria el valor del radi. Per tant:
$$r’ = \frac{m v_{\text{perp}}}{qB} = \frac{m v \sin 60°}{qB} = \frac{3,3 \cdot 10^{-26} \cdot 53934 \cdot \sin 60°}{1 \cdot 0,7} \approx 0,013 \, \text{m}.$$

Sobre l'autor
Oscar Alex Fernandez Mora Etern estudiant de la Rússia tsarista. Gran aficionat als destil·lats i als fermentats. Malaltís de llibres de la MIR i entusiasta del #LaTeX. Soci de l’ACBC. Important actiu del projecte Campana de Gauss www.campanadegauss.cat

Leave a reply

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *