Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is een magnetische kracht?

Magnetische kracht is de kracht die door een magnetisch veld wordt uitgeoefend op bewegende elektrische ladingen, elektrische stromen of magnetische materialen. Het is een van de vier fundamentele krachten in de natuur, samen met zwaartekracht, zwakke kernkracht en sterke kernkracht. Magnetische kracht ontstaat door de interactie tussen magnetische velden en bewegende ladingen of stromen.

Magnetische velden worden gecreëerd door het verplaatsen van elektrische ladingen of permanente magneten. Wanneer een bewegende elektrische lading, zoals een elektron, een magnetisch veld ervaart, voelt het een kracht loodrecht op zowel de bewegingsrichting als de richting van het magnetische veld. Deze kracht, bekend als de magnetische kracht, zorgt ervoor dat de lading in een cirkelvormige of spiraalvormige baan beweegt.

De sterkte en richting van de magnetische kracht zijn afhankelijk van verschillende factoren, waaronder de sterkte van het magnetische veld, de snelheid van de bewegende elektrische lading en de hoek tussen de snelheid van de lading en de richting van het magnetische veld.

Wiskundig gezien wordt de magnetische kracht die wordt ervaren door een bewegende elektrische lading q in een magnetisch veld B gegeven door de vergelijking:

F =q (v x B)

waar:

F is de magnetische krachtvector

q is de grootte van de elektrische lading

v is de snelheidsvector van de lading

B is de magnetische veldvector

Het kruisproduct (v x B) vertegenwoordigt een vector loodrecht op zowel de snelheid als het magnetische veld. De grootte van de magnetische kracht wordt gegeven door:

|F| =qvB sinθ

waarbij θ de hoek is tussen de snelheid en het magnetische veld.

Magnetische kracht speelt een cruciale rol in verschillende verschijnselen en technologieën, waaronder het gedrag van elektromotoren, generatoren, kompassen en magnetische levitatietreinen (maglev). Het is ook essentieel voor het begrijpen van het gedrag van geladen deeltjes in deeltjesversnellers en in plasmafysica.