Une force magnétique peut-elle fonctionner ?
Non — F est toujours perpendiculaire à v, donc F·v = 0 et puissance = 0. Les forces magnétiques changent de direction, pas l'énergie cinétique.
Calculateur de force magnétique
F = qvB péché θ
Calculez la force magnétique sur une charge en mouvement. F = qvB sinθ — la force magnétique de Lorentz.
Interface utilisateur de la calculatrice
Formule et variables
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Conseils d’interprétation et d’utilisation
Erreurs courantes
Calculer
Entrez les valeurs ci-dessus pour calculer
Comment il calcule
1
F = q × v × B × péché θ
2
q dans C, v en m/s, B dans T, θ entre v et B
3
Résultat en newtons (magnitude)
Formule
F = qvB péché θ
Tableau des variables
| Symbole | Quantité | Unité SI |
|---|---|---|
| F | Force magnétique | N |
| q | Facturer | C |
| v | Vitesse | m/s |
| B | Intensité du champ magnétique | T |
| θ | Angle entre v et B | diplômes |
Comment utiliser cette calculatrice
Ce calculateur de force magnétique est conçu pour des vérifications physiques rapides et un examen des problèmes résolus. Entrez les valeurs dans les unités indiquées à côté de chaque entrée, puis comparez le résultat avec la formule et le tableau des variables avant de l'utiliser dans une solution plus longue. La calculatrice fait le calcul, mais la physique dépend toujours du choix d'un modèle adapté à la situation.
Commencez par identifier le système, les quantités connues et la quantité que vous souhaitez rechercher. Si une valeur est donnée dans une unité non SI, convertissez-la avant la substitution. Une réponse numérique correcte avec des unités mixtes peut toujours être physiquement fausse, en particulier lorsqu'il s'agit d'unités au carré, de secondes inverses, de charges, de températures ou de distances.
Hypothèses et limites
La formule F = qvB péché θ est un modèle et non une description universelle de tous les cas possibles. Il suppose que les quantités dans le tableau des variables sont les quantités pertinentes pour le problème et que les effets cachés sont soit négligeables, soit déjà inclus dans les entrées. Si la friction, la traînée, les vitesses relativistes, les champs changeants, la température non constante ou les effets spécifiques à la géométrie sont importants, vérifiez si un modèle plus complet est nécessaire.
Utilisez le résultat pour vérifier la grandeur et les unités. Demandez si la réponse a le bon signe, si elle augmente ou diminue lorsqu'une entrée change et si les cas limites ont du sens. Mettre une entrée à zéro, doubler une quantité ou utiliser une valeur très grande suffit souvent à détecter un choix de formule ou une erreur d'unité avant d'atteindre une réponse finale.
Exemple travailléExemple travaillé
Proton (q = 1,6×10⁻¹⁹ C) à v = 10⁶ m/s dans B = 0,5 T (perpendiculaire).
Étape 1 : F = qvB sin 90° = qvB × 1
Étape 2 : F = 1,6 × 10⁻¹⁹ × 10⁶ × 0,5
Réponse : F = 8×10⁻¹⁴ N
Erreurs courantes
- La force est nulle lorsque v ∥ B (θ = 0° ou 180°), maximale lorsque v ⊥ B (θ = 90°)
- La force magnétique ne fonctionne pas – elle change de direction et non de vitesse
- F = q(v × B) — direction donnée par la règle de droite
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FAQFoire aux questions
Qu'est-ce que la Tesla ?
L'unité SI de l'intensité du champ magnétique : 1 T = 1 V·s/m² = 1 kg/(A·s²). Le champ terrestre est d'environ 50 μT ; un scanner IRM mesure 1,5 à 3 T.