Lorentz y su fuerza

Un 4 de Febrero de 1928 falleció el físico Hendrik Antoon Lorentz, famoso por sus importantes estudios relativos al magnetismo y por su transformación relativista de las velocidades.

Una de las principales aportaciones que realizó a la física fue su estudio sobre las fuerzas magnéticas también llamadas fuerzas de Lorentz.

 Cuando una carga se mueve con una velocidad no nula en las proximidades de una imán o de un alambre por el que circula una corriente eléctrica aparece una fuerza adicional sobre ella que depende de la velocidad y su dirección. (Admitiendo que no existe campo eléctrico en este sector del espacio).

      Experimentalmente se obtienen las siguientes conclusiones:

1.             La FUERZA ES PROPORCIONAL al valor de la CARGA

2.             La FUERZA ES PROPORCIONAL al MODULO DE LA VELOCIDAD

3.             El VALOR, DIRECCIÓN y SENTIDO de la FUERZA depende de la DIRECCIÓN y SENTIDO de la VELOCIDAD.

4.             Si la VELOCIDAD de la partícula está dirigida a lo largo de una DETERMINADA LÍNEA del espacio, la FUERZA ES CERO.

5.             Si la VELOCIDAD NO ESTÁ DIRIGIDA a lo largo de esta línea, existe una fuerza que es PERPENDICULAR A LA MISMA y es también PERPENDICULAR A LA VELOCIDAD.

6.             Si la VELOCIDAD forma un ángulo f con la esta línea, la fuerza es PROPORCIONAL al SENO DEL ANGULO f

7.             La FUERZA sobre una carga NEGATIVA es opuesta a la ejercida sobre una carga positiva con la misma velocidad

Por lo tanto la fuerza se puede expresar como:

LEY DE LORENTZ: Toda vez que una carga se desplaza dentro de un campo magnético, recibe una fuerza que es directamente proporcional al valor de la carga, a su velocidad,  al campo magnético y al seno del ángulo formado por el vector velocidad y el vector campo magnético.

Si los campos eléctrico  y magnético  no son modificados por la presencia de la densidad de carga eléctrica ρ y la densidad de corriente , y las dos últimas no son modificadas por dichos campos, la fuerza de Lorentz se puede expresar como:

Dónde L es la longitud del conductor, I la intensidad de corriente y B la inducción magnética

 Fuerza de Lorentz sobre una partícula

        Fuerza de Lorentz sobre una corriente